Die laminare Ablöseblase und der Turbulenzeinfluss bei instationärer Zuströmung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dieter Peitsch
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 221673844

In diesem Projekt soll ein Beitrag zum Verständnis der Transition in einer freien Scherschicht über einer laminaren Ablöseblase geleistet werden. Das Fachgebiet Luftfahrtantriebe besitzt einen Niedergeschwindigkeits-Saugwindkanal, der es ermöglicht, eine instationäre Zuströmung zu generieren. Dies geschieht über eine rotierende Klappe stromab der Messstrecke, deren periodische Verblockung der Ansaugung reduziert die Strömungsgeschwindigkeit stromauf in der Messstrecke. Der Turbulenzgrad der Zuströmung bleibt dabei unbeeinflusst. Auf diese Weise kann das Geschwindigkeitsdefizit, wie es in der Turbomaschine durch den Nachlauf der vorhergehenden Schaufelgitter auftritt, von der ebenfalls auftretenden Turbulenzerhöhung entkoppelt werden. Da beide Effekte großen Anteil am Transitionsablauf haben, ist zum besseren Verständnis desselben eine Trennung unerlässlich.Dieser Windkanal soll genutzt werden, um eine Plattengrenzschicht zu untersuchen, auf der durch eine Gegenkontur ein turbomaschinenähnlicher Druckgradient aufgeprägt wird. Diese großskalige Darstellung ermöglicht eine räumlich gut aufgelöste Betrachtung der sich bildenden laminaren Ablöseblase und ihrer Evolution bei instationärer Zuströmung. Ziel ist die Untersuchung des Einflusses der Zuströmturbulenz bei instationären Randbedingungen. Die Zuströmung kann durch passive wie aktive Turbulenzgitter beeinflusst werden, die einen maximalen Turbulenzgrad von ca. 12% erlauben. Für die Charakterisierung der Turbulenz wird Hitzdrahtmesstechnik zum Einsatz kommen; die Ablöseblase wird darüber hinaus mit Particle-Image- Velocimetry (PIV) untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen