Numerical investigations of laminar-turbulent transition in compressible streamwise corner flows

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Im vorliegenden Projekt soll eine offensichtliche Lücke bei Vorhersage, Verständnis und Beeinflussung der laminar-turbulenten Transition in Längseckenströmungen geschlossen werden. Letztere erhält man dadurch, dass zwei parallel zur Anströmung ausgerichtete ebene Platten unter einem Winkel zusammenstoßen und entweder eine Ecke oder eine Kante bilden. Unsere Verfahren, die wir bereits für inkompressible Strömungen entwickelt haben, sollen auf kompressible Strömungen erweitert werden, so dass verschiedene Grundströmungskonfigurationen und deren lineare Instabilität untersucht werden können. Hierfür möchten wir Grenzschichttheorie, Lösungen der Navier-Stokes-Gleichungen, bi-globale Stabilitätstheorie, parabolisierte Stabilitätsgleichungen und direkte numerische Simulation verwenden. Dadurch sollen die Einflüsse der Mach-Zahl, des Eckenwinkels, von Druckgradienten in Strömungsrichtung und der Wandtemperatur auf die Strömungsinstabilitäten aufgezeigt werden. Nebenbei zielt unsere Studie aber auch darauf, Ursachen für die im inkompressiblen Fall festgestellten großen Diskrepanzen zwischen Berechnungen und Windkanalexperimenten zu erklären. Neue Möglichkeiten zur Beeinflussung von Ablösung und laminar-turbulenter Transition in der Längseckenströmung durch lokales Absaugen und Änderungen der Wandtemperatur sollen ebenfalls untersucht werden.