Wirbel- und Turbulenztopologien im körpernahen Nachlauf eines PKW-Modells

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Wirbel- und Turbulenztopologien im körpernahen Nachlauf eines PKW-Modells

Geropp, D. / Eberz, T.

Die Struktur von Geschwindigkeits- und Turbulenzverteilungen in den Ablösegebieten eines PKWs kann nur mit Hilfe der Laser-Doppler-Anemometrie mit hinreichender Genauigkeit und Geschwindigkeit erfasst werden. Es wurden Untersuchungen mit dem Ziel durchgeführt, die am Institut für Fluid- und Thermodynamik der Universität-GH Siegen entwickelten Zonenmethode für wandnahe Körperumströmungen weiterzuentwickeln. Dafür wurde unter realistischen Randbedingungen mit Einsatz eines 3D-LDA das Strömungsfeld im körpernahen Nachlauf eines dreidimensionalen Fahrzeugmodells unter Bodeneinfluß im Windkanal untersucht. Die Versuchseinrichtungen werden detailliert beschrieben. Der Fahrzeugnachlauf wurde in insgesamt 20 Meßebenen mit je 609 Gitternetzpunkten quer zur Anströmung vermessen. Abbildungen zeigen die Modellgeometrie mit Messgittern, das Strömungsfeld der Turbulenzenergie im Mittelschnitt und das Strömungsfeld im Querschnitt bei bewegter Fahrbahn. Im Totwasser ist ein ausgeprägtes Rezirkulationsgebiet mit zwei entgegengesetzt drehenden Wirbeln und einem Abwindfeld in Richtung der unteren Modellkante erkennbar. Die maximale Rückströmung im Abwindfeld beträgt etwa 26 % der Anströmgeschwindigkeit. Allerdings besitzen die Wirbel stark unterschiedliche Abmessungen. Zwei der Bilder zeigen als Isofläche die Geschwindigkeitskomponente in Hauptströmungsrichtung und in Vektordarstellung quer zur Anströmung.