Strömungstechnik. Strömungsberechnung mit CFdesign

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Grundlagen der Strömungslehre
  • Kontinuum
  • Stationäre und instationäre Strömungen
  • Dichte und thermische Zustandsgleichung
  • Thermische Zustandsänderung
  • Schallgeschwindigkeit
  • Die Mach-Zahl
  • Kompressible und inkompressible Strömung
  • Bilanzgleichungen
  • Kontinuitätsgleichung
  • Impulsgleichung
• Numerische Berechnungen
  • Cfdesign
    • Eingabe der Randbedingungen
    • Vernetzung
    • Auswahl des Mediums
    • Fluid-Eigenschaften
    • Start der Analyse
• Untersuchung einer Raketendüse
  • Raketenantriebe
  • Leistungsgrößen und Kennwertdefinition
  • Auslegung einer Düse
  • Analyse der Düse mit Cfdesign
  • Handberechnungen
• Untersuchung eines Tragflügels
  • Tragflügel-Theorie
  • Druckverteilung am Tragflügel
  • Bezeichnungen und Begriffe am Tragflügel
  • Analyse unter Cfdesign
• Analyse der Strömungen im Behälter
  • Auswahl des porösen Materials
  • Ergebnisse

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Anwendung der Strömungsberechnungssoftware CFdesign zur Analyse verschiedener Strömungsphänomene. Ziel ist es, die Funktionsweise von CFdesign zu verstehen und die Software zur Simulation realer Strömungsprobleme einzusetzen. Dabei werden verschiedene Anwendungsbeispiele aus der Luft- und Raumfahrttechnik betrachtet, darunter die Untersuchung einer Raketendüse, eines Tragflügels und der Strömungen in einem Behälter.

• Grundlagen der Strömungslehre und deren Anwendung in der Praxis
• Anwendung von CFdesign für die numerische Simulation von Strömungen
• Analyse und Interpretation von CFD-Ergebnissen
• Vergleich von Simulationsergebnissen mit theoretischen Modellen und experimentellen Daten
• Anwendung von CFD-Techniken in der Luft- und Raumfahrttechnik

Zusammenfassung der Kapitel

Die Arbeit beginnt mit einer Einführung in die Grundlagen der Strömungslehre, wobei wichtige Konzepte wie Kontinuum, stationäre und instationäre Strömungen, sowie kompressible und inkompressible Strömungen behandelt werden. Anschließend wird die Software CFdesign vorgestellt und deren Funktionsweise erläutert, einschließlich der Eingabe von Randbedingungen, Vernetzung des Modells und der Analyse der Strömung.

In den folgenden Kapiteln werden verschiedene Anwendungsbeispiele von CFdesign behandelt. Kapitel 4 fokussiert auf die Untersuchung einer Raketendüse, wobei die Leistungsgrößen und Kennwertdefinitionen betrachtet werden. Kapitel 5 behandelt die Analyse eines Tragflügels, einschließlich der Tragflügel-Theorie und der Druckverteilung am Tragflügel. Schließlich wird in Kapitel 6 die Strömung in einem Behälter mit porösem Material untersucht.

Schlüsselwörter

Strömungsmechanik, CFD, CFdesign, Raketendüse, Tragflügel, Poröses Material, Strömungssimulation, numerische Berechnung, Randbedingungen, Vernetzung, Druckverteilung, Geschwindigkeitsverteilung, Temperaturverteilung, Dichteverteilung