Numerische Untersuchung der Durchflussregelung an einem geschlitzten Zylinder

Das Phänomen der Flüssigkeitsströmung an einem Schwallkörper ist sowohl in der Natur als auch in einer Vielzahl von technischen Anwendungen allgegenwärtig. Die pragmatische und reale Bedeutung dieses Problems in Verbindung mit seiner einfachen, aber komplizierten Physik hat im vergangenen Jahrhundert die Aufmerksamkeit zahlreicher Forscher auf sich gezogen. Die vorliegende Studie befasst sich mit der numerischen Untersuchung der Strömungseigenschaften um einen modifizierten Kreiszylinder mit einem Schlitz. Die numerischen Simulationen wurden mit einem auf finiten Volumina basierenden Löser bei einer Reynoldszahl (Re) = 1500 bis 4000 auf der Grundlage des Zylinderdurchmessers (D) und der Mittelliniengeschwindigkeit am Einlass durchgeführt, die als unterer kritischer Wert für den dynamischen Übergang vom laminaren zum turbulenten Strömungszustand angesehen werden kann. Die stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Stagnationspunkte auf der Zylinderoberfläche wurden durch einen Schlitz verbunden. Der parallele Schlitz ist der wirksamste und führt zu der größten Verringerung des Luftwiderstands.Die Ergebnisse dieser Arbeit können sich als äußerst nützlich für das neuartige Design von aerodynamisch optimierten Bauteilen wie Motorhauben, Autodächern und Tragflächen erweisen.

Autorentext

Biswaranjan Pati erwarb einen Bachelor-Abschluss in Maschinenbau am National Institute of Technology, Durgapur. Derzeit absolviert er einen Masterstudiengang in Luftfahrttechnik an der Purdue University.