Neudefinition und Messung der Grenzschichtdicke an einer angeströmten Fläche – Ermittlung thermodynamischer und aerodynamischer Größen hieraus
| Autor: | Mayer, Erhard, Norrefeldt, Victor |
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| Přispěvatelé: | Publica |
| Rok vydání: | 2023 |
| Předmět: |
Grenzschichtdicke
Convective Heattransfer Meter Environmental Engineering Messverfahren convective heat transfer meter boundconvective heat transfer coefficient Building and Construction shear stress konvektiver Wärmeübergangskoeffizient Grenzschichtmessung measurement procedures Wärme thermal insulation and heat calculation methods Architecture Scherspannung boundary layer thickness boundary layer measurement Berechnungsverfahren |
| Zdroj: | Bauphysik. 45:96-106 |
| ISSN: | 1437-0980 0171-5445 |
| DOI: | 10.1002/bapi.202200042 |
| Popis: | In dieser Publikation werden die theoretische Grundlage sowie eine Messeinrichtung beschrieben, um den konvektiven Wärme übergangskoeffizienten sowie die Scherspannung an einer angeströmten Wand zu messen. Hierzu misst das Convective Heattransfer Meter (CHM) den Temperaturabfall innerhalb der Strömungsgrenzschicht.Für exponentiell ablaufende zeitliche Prozesse ist die Zeitkonstante τ definiert als diejenige Zeitspanne, nach welcher eine Größe A(t) auf das 1/e-fache des Ursprungswerts abgefallen ist, mit der Euler-Zahl e = 2,718... Analog hierzu wird in diesem Beitrag für räumliche Prozesse mit exponentieller Annäherung anstelle der Zeitkonstanten τ die Grenzschichtdicke d vorgeschlagen. Ein solcher Prozess liegt im viskosen Grenzschicht-bereich einer angeströmten Wand vor. Dabei erfährt die parallel zur Wandoberfläche verlaufende Strömung U(y) aufgrund der Viskosität der Luft und der Reibung der Wandoberfläche eine Abbremsung bis hin zur Haftbedingung an der Wandoberfläche. Die neu definierte Grenzschichtdicke d ist jener Abstand von der Wand y=d, für den gilt, dass die lokale Strömungsgeschwindigkeit U(y=d) auf das (1-e-1)-fache der makroskopischen Strömungsgeschwindigkeit U(y=∞) angestiegen ist.Im Unterschied zur oft verwendeten Grenzschichtdicke δ, für die die Schwelle definitionsgemäß bei 99 % von U(y=∞) liegt, bietet die Neudefinition der Grenzschichtdicke d Vorteile hinsichtlich deren Messbarkeit sowie der Ermittlung der konvektiven Wärmeübertragung und der Ermittlung der Scherspannung an angeströmten Körpern. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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