Einfluß der Reynoldszahl auf die Strömungsverluste in ebenen SchaufelgitternDer

Gersten, Klaus

doi:10.24355/dbbs.084-201301091403-0

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Der Einfluß der Reynoldszahl auf die Strömungsverluste in ebenen Schaufelgittern

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Es wird eine zusammenfassende Darstellung des Einflusses der Reynoldszahl auf die Strömungsverluste von ebenen Schaufelgittern gegeben. Der Einfluß der Reynoldszahl hängt in erster Linie von der Druckverteilung am Profil ab, aber auch von der Lage des Umschlagpunktes laminar-turbulent und der Oberflächenrauhigkeit. Außerdem tritt mit der Änderung der Reynoldsschen Zahl auch eine grundlegende Änderung im Charakter der Strömung auf. Man kann drei Gebiete unterscheiden: laminare Ablösung in Vorderkantennähe bei kleinen Reynoldszahlen, laminare Ablösung mit turbulentem Wiederanlegen und schließlich bei großen Reynoldszahlen natürlicher Umschlag laminar-turbulent mit turbulenter Ablösung in Hinterkantennähe. An Hand von Beispielen wird gezeigt, daß der Einfluß der Reynoldszahl auf die Strömungsverluste sehr gut von der Grenzschichttheorie wiedergegeben werden kann, solange keine Ablösung oder nur geringe Ablösung in Hinterkantennähe auftritt.

A survey is presented about the influence of Reynolds Number on the flow losses in two-dimensional cascades. Primarily the Reynolds Number effect is depending on the pressure distribution of the blade, but also on the transition from laminar to turbulent flow and on the surface roughness. Generally the losses are considerably decreasing, when the Reynolds Number increases. Furthermore, the pattern of flow through the cascade changes considerably with variation of Reynolds Number. There are three different types of flow in the boundary layer: 1) Separation of the laminar boundary layer near the leading edge at low Reynolds Numbers, 2) local separation of the laminar boundary layer enclosing a "bubble of turbulence" and 3) at high Reynolds Numbers usual transition from laminar to turbulent flow, separation of turbulent boundary layer near trailing edge. From the presented examples it can be shown that the Reynolds Number effect on the flow losses in cascades can be calculated by theoretical methods in a very good manner, as long as separation of boundary layer is insignificant.