T. Wiegand, H. Bestek, S. Wagner

Die gezielte experimentelle Untersuchung einzelner Stadien des laminar-turbulenten Transitionsprozesses stellt sehr hohe Anforderungen an die Strömungsqualität und das Störungsniveau der Versuchseinrichtung. Der Laminarwasserkanal des Instituts für Aerodynamik und Gasdynamik bietet aufgrund seiner speziellen Auslegung und Optimierung besonders günstige Voraussetzungen für die Durchführung solcher Transitionsexperimente. Die Grundströmung, welche für die Aussagefähigkeit eines Transitionsexperimentes eine wesentliche Grundlage ist, wurde mit verschiedenen Maßnahmen (Eckenabsaugung, Nasenkontur, Plattenoberfläche) optimiert. Es konnte so eine Plattengrenzschicht erzeugt werden, deren Grenzschichtparameter in einem weiten Bereich denen einer Blasius-Grenzschicht entsprechen. Die Erzeugung punktförmiger, zeitlich periodischer Störungen erfolgt mit Hilfe von speziell entwickelten Störungsgeneratoren, die Störungseinleitung in die Grenzschicht mittels dreier Lochgruppen unterschiedlicher Geometrie. Diese Art der Störungsgenerierung wurde für die besonderen Anforderungen beim Einsatz im Laminarwasserkanal (geringe Strömungsgeschwindigkeit, sehr niedrige Störfrequenzen, Strömungsmedium Wasser) konzipiert und optimiert. Zur Beurteilung von Eigenschaften und Eignung der verschiedenen Störungseinleitungen wurde die räumliche Ausbreitung der Störungen in der direkten Umgebung der Störstelle mit sehr feiner Auflösung vermessen. So konnte nachgewiesen werden, daß eine homogene und symmetrische Amplituden- und Phasenverteilung erzielt wird. Die detaillierte Untersuchung der Stromabwärtsentwicklung dieser Störungen mit Hilfe von Heißfilmsondenmessungen zeigt einen symmetrischen, keilförmigen Wellenzug ("wave-train") mit nahezu linearer Phasenverteilung in Strömungsrichtung. Die spannweitigen Amplitudenverteilungen weisen zwei charakteristische, symmetrisch zur Mittellinie orientierte Maxima auf, welche durch die phasenabhängige Überlagerung von 2D- und 3D-Wellen entstehen.

9. DGLR-Fach-Symposium, Erlangen, 1994

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 6 Seiten

DGLR-Bericht, 1994, 1994-04, Strömungen mit Ablösung; S.43-48; 1994; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn

NA

aerodynamics, laminar flow

Bestellbar

1994