Übertragungsverhalten des Wärmeübergangs am Zylinder bei pulsierender Queranströmung

• Antragsteller: Professor Wolfgang Polifke, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik ; Technische Thermodynamik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 253709273

Der Wärmeübergang am querangeströmten Zylinder ist in der Thermofluiddynamik sowohl von grundsätzlicher Bedeutung als auch anwendungsrelevant. Die Dynamik des Wärmeübergangs bei pulsierender Strömung - zuerst 1954 von Lighthill untersucht - wirft einige besonders interessante Fragen auf. Der Antragsteller und seine Mitarbeiter haben in Vorstudien die Frequenzantwort des Wärmeübergangs mittels einer Kombination von numerischer Strömungssimulation und Systemidentifikation bestimmt. Es wurde festgestellt, dass die Dynamik durch die Interaktion mehrerer Antwortmechanismen mit unterschiedlichen Verzugszeiten regiert wird, die in Superposition für einige der nicht-trivialen Eigenschaften der Frequenzantwort des Wärmeübergangs verantwortlich zu machen sind.Ziel des beantragten Vorhabens ist eine detaillierte und umfassende Analyse der Frequenzantwort der Wandschubspannung und des Wärmeübergangs am querangeströmten Zylinder. Zuerst soll die Genauigkeit der Identifikation durch die Verwendung fortschrittlicher Identifikationsverfahren und alternativer Modellstrukturen verbessert werden. Darauf aufbauend werden die folgenden Fragen untersucht: Dynamik bei niedrigen Reynoldszahlen, Phase des Frequenzgangs bei hohen Strouhalzahlen, Unzulänglichkeiten von Lighthills Analyse.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen