FSI-Beispiel: Rotierende Klappe und Scheibe

Dieses Beispiel zeigt die Umströmung einer ebenen Klappe und einer rotierenden Scheibe im Rohr. Es handelt sich in beiden Fällen um  

• eine kompressible und turbulente Strömungsmodellierung  und

• eine starke Rotation des Gitters.

Im ebenen Fall verschliesst die Klappe einen Auslass zwischen zwei Kammern und wird schlagartig geöffnet. Es kommt zum Druckausgleich der beiden Kammern, wobei hier Machzahlen von 0.7 erreicht werden. Das Partikeltracking-Verfahren visualisiert den Strömungsvorgang beim Druckausgleich. Im Strukturmodell kommt es neben den Strömungskräften noch zu einer dynamischen Belastung aufgrund der Massenkräfte der beschleunigten Klappe.

Bild 1: Animation der Strömung und Spannungen  bei der Klappenöffnung

Bild 2: Animation des Druckausgleichs (Detail)

 Die 3d Modellierung zeigt eine runde Scheibe, die in einem Rohr gedreht wird. Die Strömungsmodellierung erfolgt Machzahl bedingt ebenfalls kompressibel und turbulent. Starke Verdrehungen des Gitters lassen sich auch für 3d-Fälle realisieren.

Für größere Verdrehwinkel stehen  darüber hinaus gleitende Gitter als Option zur Verfügung.

Bild 3: 3d Modell der Umströmung