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Hallo Zusammen,

ich schreibe zurzeit meine Diplomarbeit mit dem Thema: Untersuchung des Reibungswiderstandes bei Grenzschichtbeheizung.
Untersucht wird eine eben Strömungen in Plattenlängsrichtung(ebene Platte). Die Wand kann unterschiedliche konstante Temperaturen annehmen.

Meine theoretischen Berechnungen möchte ich gerne durch eine Ansys-Fluent-Simulation wiederlegen. Für beide Fälle(turbulent, laminar) ergeben die theoretischen Berechnung Minderungen der Widerstandswerte.

Für rein turbulente Strömung erziele ich recht gute Übereinstimmungen mit Fluent. (Abweichung 1%). Die rein laminaren liegen dagegen völlig daneben, sogar für unbeheizt Zustände wo die theoretischen Berechnungen mit der Blasiusgleichung analytisch zu 100% richtig sein müssten. Für beheizte Zustände steigen meine Widerstandswerte in Fluent.

Ich definieren einen Strömungsquerschnitt von: Länge 1000mm, Höhe 50 mm
Ich benenne im Netzerstellungstool die Seiten mit: Inlet, Outlet, Wand, Außen
Das Netz ist an der Wand sehr fein.

In Fluent:
Physikalisches Model: Energiegleichung an, Viscous-Laminar.
Material: Luft, die Dichte über das Ideale Gasgesetz für inkompressible Gase, cp=konst, lamda=konst, Viskosität wahlweise über Sutherland oder Potenzgesetz. Die eingegeben Werte entsprechen den von 20°C
Boundary conditions: Inlet=velocity inlet (10-30 m/s), Outlet=pressure outlet 0,
Wand=Wand, Außen= Symmetrie. Für unbeheizt ist die Temperatur für alle Bedingung auf 293.15 K eingesteht. Für beheizt die Wand wahlweise bis 473.15 K.

Solution Methods: Mehr oder weniger alle Möglichkeiten ausprobiert
Solution Initialization-> Standart Initialization-> compute from inlet
Monitors-> Equations alle auf 1e-6
Run Calculations-> 1000 Iterationen

Bei den theoretischen Berechnungen gehe ich von den stationären 2D Grenzsichtgleichung für veränderliche Dichte und Viskosität aus => wie oben cp und lamda konst. Das gekoppelte Gleichungssystem löse ich nach Ähnlichkeitstransformation in Matlab. Die prozentualen Minderungen der laminaren Strömung fallen in gleicher Größenordnung  wie bei der turbulenten Strömung aus. Wieso steigen meine Ergebisse in Fluent. Sind die Modelle für lamiare Strömung in Fluent nicht so gut entwickelt wie die turbulenten? Mache ich eine groben Fehler?

Ich arbeite erst seit 2 Wochen mit Fluent. Leider hab ich es nicht zuhause auf meinem Rechner. Entschuldigungen wenn die Fachausdrücke nicht mit den richtigen übereinstimmen. Lasst mich wissen fall Ihr noch zusätzlich Angaben braucht

Vielen Dank
Gruß David

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