Laser-Doppler-Anemometrie-Messungen in einem quadratischen Kanal mit eng beieinanderliegenden Rippen an einer Wand

Abstract

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit werden Ergebnisse von Laser-Doppler-Anemometrie (LDA)-Geschwindigkeitsmessungen in einem einseitig mit transversal orientierten Rippen-Rauheiten strukturierten quadratischen Kanal für die Strömung mit einer Reynolds-Zahl von Re H = 5 , 0 · 10 4 {\mathit{Re}_{H}}=5,0\cdot {10^{4}} vorgestellt. Das Rippenabstand-Rippenhöhe-Verhältnis war 3 und die Verblockungsrate betrug 6 , 7 % 6,7\hspace{0.1667em}\% . Es werden Verteilungen der mittleren Geschwindigkeiten, Reynolds-Spannungen sowie Triple-Geschwindigkeit-Korrelationen präsentiert. Die Ergebnisse zeigen die Entwicklung einer dreidimensionalen Sekundärströmung oberhalb der Rippen, wodurch sich ein schwach advektiver wandnormaler Fluidtransport zwischen der rippennahen Strömung und der Kanalkernströmung einstellt. Der Einfluss der Rippen-Rauheiten auf das turbulente Strömungsgeschehen und die einhergehenden turbulenten Austauschvorgänge ist jedoch auf die unmittelbare Rippennähe begrenzt. Die anhand der statistischen Momente höherer Ordnung beschriebenen rippeninduzierten instationären Strömungsvorgänge sowie der diffusive Transport treten oberhalb der Rippen nur in einem schmalen Band auf.