Strömungsgerechter Entwurf eines Luftauslasses
Seiten
2016
Technische Uni Braunschweig NFL (Verlag)
978-3-928628-82-2 (ISBN)
Technische Uni Braunschweig NFL (Verlag)
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Summary
Losses and durability play a major role in the design phase of flow guiding and/or flow
surrounded devices, machines or facilities. Therefore, design guidelines that reduce losses
and increase durability should be applied from the very beginning in the design process.
The present doctoral thesis deals with the fundamentals of flow optimised designs of generic
air outlets. For this purpose an existing air outlet is investigated in detail regarding
his fluid mechanics in a first step. For the tests the flap angle and the mass flow were varied.
The main focus of this study was the influence of the flap angle and the mass flow on
the flow topology and the drag of the different configurations. In a second step, based on
the achieved experimental flow data, specific design changes which influences the airflow
around the air outlet and the inner flow were developed and investigated thoroughly. Here,
also the efficiency, was taken into account. It could be shown, that a design change which
influences the airflow around the air outlet leads to a much higher decrease in drag compared
to a design change which influences the inner flow.
The main results of this study are basic design advices for future generic air outlets which
should be used in the design process in order to reduce losses and increase the durability. Kurzfassung
Schon in der Entwurfsphase strömungsführender bzw. umströmter Bauteile von Geräten,
Maschinen und Anlagen sollten diese hinsichtlich ihrer Verluste und ihrer Lebensdauer
bestmöglich gestaltet sein.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Grundlagen zum strömungsgerechten Entwurf
eines generischen Luftauslasses. Zu diesem Zweck wurde ein bestehender Luftauslass,
in einem ersten Schritt, eingehend hinsichtlich seiner strömungsmechanischen Eigenschaften
untersucht. Variiert wurden dabei der Klappenwinkel und der Massenstrom. Das
Hauptaugenmerk der Untersuchungen liegt auf dem Einfluss des Klappenwinkels und des
Massenstromes auf die Topologie der Strömung und dem Widerstand der untersuchten
Konfigurationen. Basierend auf den so gewonnenen Daten wurden Verbesserungsmaßnahmen
entwickelt, die zum einen die Außenströmung und zum anderen die Innenströmung
beeinflussen. Deren Einfluss auf die bereits genannten Parameter wurde eingehend
vermessen und dargestellt. Zusätzlich erfolgte eine Betrachtung der einzelnen Maßnahmen
hinsichtlich ihrer Effizienz. Es zeigt sich, dass die Beeinflussung der Außenströmung zu
der größeren Widerstandsreduzierung führt.
Als Ergebnis der Arbeit wurden Hinweise zur strömungsgerechten Konstruktion für generische
Luftauslässe erarbeitet, die in zukünftige Entwürfe einfließen sollen.
Losses and durability play a major role in the design phase of flow guiding and/or flow
surrounded devices, machines or facilities. Therefore, design guidelines that reduce losses
and increase durability should be applied from the very beginning in the design process.
The present doctoral thesis deals with the fundamentals of flow optimised designs of generic
air outlets. For this purpose an existing air outlet is investigated in detail regarding
his fluid mechanics in a first step. For the tests the flap angle and the mass flow were varied.
The main focus of this study was the influence of the flap angle and the mass flow on
the flow topology and the drag of the different configurations. In a second step, based on
the achieved experimental flow data, specific design changes which influences the airflow
around the air outlet and the inner flow were developed and investigated thoroughly. Here,
also the efficiency, was taken into account. It could be shown, that a design change which
influences the airflow around the air outlet leads to a much higher decrease in drag compared
to a design change which influences the inner flow.
The main results of this study are basic design advices for future generic air outlets which
should be used in the design process in order to reduce losses and increase the durability. Kurzfassung
Schon in der Entwurfsphase strömungsführender bzw. umströmter Bauteile von Geräten,
Maschinen und Anlagen sollten diese hinsichtlich ihrer Verluste und ihrer Lebensdauer
bestmöglich gestaltet sein.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Grundlagen zum strömungsgerechten Entwurf
eines generischen Luftauslasses. Zu diesem Zweck wurde ein bestehender Luftauslass,
in einem ersten Schritt, eingehend hinsichtlich seiner strömungsmechanischen Eigenschaften
untersucht. Variiert wurden dabei der Klappenwinkel und der Massenstrom. Das
Hauptaugenmerk der Untersuchungen liegt auf dem Einfluss des Klappenwinkels und des
Massenstromes auf die Topologie der Strömung und dem Widerstand der untersuchten
Konfigurationen. Basierend auf den so gewonnenen Daten wurden Verbesserungsmaßnahmen
entwickelt, die zum einen die Außenströmung und zum anderen die Innenströmung
beeinflussen. Deren Einfluss auf die bereits genannten Parameter wurde eingehend
vermessen und dargestellt. Zusätzlich erfolgte eine Betrachtung der einzelnen Maßnahmen
hinsichtlich ihrer Effizienz. Es zeigt sich, dass die Beeinflussung der Außenströmung zu
der größeren Widerstandsreduzierung führt.
Als Ergebnis der Arbeit wurden Hinweise zur strömungsgerechten Konstruktion für generische
Luftauslässe erarbeitet, die in zukünftige Entwürfe einfließen sollen.
| Erscheinungsdatum | 01.04.2017 |
|---|---|
| Reihe/Serie | NFL-Forschungsberichte ; 2016-09 |
| Verlagsort | Braunschweig |
| Sprache | deutsch |
| Maße | 148 x 209 mm |
| Einbandart | geklebt |
| Themenwelt | Technik ► Luft- / Raumfahrttechnik |
| Schlagworte | Entwurf • Gestaltungshinweise • Luftauslass • Strömungsmechanik • Widerstand |
| ISBN-10 | 3-928628-82-8 / 3928628828 |
| ISBN-13 | 978-3-928628-82-2 / 9783928628822 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
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