Das DLR-interne Projekt HEAT beschäftigt sich mit dem Wärmehaushalt von Turbinenschaufeln.
Die vollständige Beschreibung des Projekts findet sich unter: http://www.dlr.de/at/desktopdefault.aspx/tabid-8747/15079_read-37361/
Beitrag Numerische Methoden
Im Rahmen des Projekts HEAT wurde zunächst die Genauigkeit von TRACE in der Vorhersage von Wärmeübergangskoeffizienten von Schaufeldurch- und Schaufelumströmungen im Detail evaluiert. Verbesserungspotentiale ergeben sich überall dort wo sich die Thermische- und die Strömungsgrenzschicht in unterschiedlicher Weise entwickeln.
Das derzeit übliche Vorgehen zur Berechnung von turbulentem Wärmetransport ist die Kombination eines Wirbelviskositätstransportmodels mit der Reynoldsanalogie. Diese besagt, dass die turbulente Wirbelleitfähigkeit mittels eines konstanten Faktors aus der Wirbelviskosität berechnet werden kann. Diese Grundannahme koppelt den turbulentem Wärme- und Impulstransport und verhindert qualitative Unterschiede zwischen diesen beiden.
Um die Lösungsgenauigkeit weiter zu steigern wird im Rahmen von HEAT ein eigenständiges Zweigleichungs-Transportmodell für den turbulenten Wärmetransport entwickelt. Im Vergleich zu Rechnungen die auf der Reynoldsanalogie beruhen wird erwartet, dass in freien Scherschichten und in Strömungen mit abgelösten Grenzschichten signifikante Änderungen sichtbar sind.