Die Berechnung industrieller Strömungen beruht gegenwärtig hauptsächlich auf Lösungsverfahren mit blockstrukturierten Rechennetzen in Kombination mit Wirbelviskositätsmodellen zur Modellierung der Turbulenz. Es ist allerdings ein deutlicher Trend zu Lösungsverfahren mit unstrukturierten Rechennetzen festzustellen, die eine größere Flexibilität bezüglich der Erfassung komplexer Geometrien zulassen. Des weiteren werden vermehrt Reynoldsspannungs-Turbulenzmodelle eingesetzt, die eine genauere Berechnung von komplexen Strömungen, insbesondere mit Stromlinienkrümmung, Systemrotation, Sekundärströmungen oder starken Gradienten ermöglichen. In dieser Arbeit sollen verschiedene Ansätze der Turbulenzmodellierung für unterschiedliche Strömungsfälle mit Stromlinienkrümmung und starker Sekundärströmung auf blockstrukturierten und unstrukturierten Rechengittern getestet werden. Für die Berechnung soll das kommerzielle CFD-Verfahren CFX-TfC der Firma AEA Technology GmbH, Otterfing, verwendet werden. Dieses Programm beinhaltet modernste Lösertechnologien für unstrukturierte Gitter und mehrere moderne Ansätze von Turbulenzmodellen höherer Ordnung. Im einzelnen sollen folgende Testfälle zur Validierung betrachtet werden:

• Simulation verschiedener Strömungszustände:
• Voll ausgebildete rotierende Rohrströmung.
• Umströmung des ONERA - A Tragflügelprofils bei hohem Anstellwinkel.
• Verdrallte Brennkammerströmung.
• Umströmung eines Rotationsellipsoids.
• Turbulente, dreidimensionale Strömung im 180^o Rohrkrümmer mit und ohne Drall.
• Untersuchung des Einflusses verschiedener Rechengitter:
• Berechnung auf blockstrukturierten Hexaedergittern und auf unstrukturierten Hybridgittern (Prismen, Tetraeder).
• Gitterverfeinerung bis zum Erreichen gitterunabhängiger Lösungen.
• Vergleich verschiedener Ansätze der Turbulenzmodellierung:
• Zweigleichungsmodelle (Standard-kappa-epsilon-Modell, kappa-epsilon-Modell mit Krümmungskorrektur).
• Reynoldsspannungsmodelle (LRR-Modell, SSG-Modell).
• Darstellung und Diskussion der Ergebniss:
• Visualisierung der Rechenergebnisse (Axial-, Tangentialgeschwindigkeit, Druck, Wandschubspannung, turbulente kinetische Energie, etc.).
• Vergleich mit Meßwerten.
• Vergleich mit analytischen Berechnungsverfahren (z.B. Druckverlust, Wandschubspannung).
• Kritische Bewertung der eingesetzten Turbulenzmodelle.