Flächige Strömungsregelung mittels verteilter Wandaktuation

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Ziel dieses Forschungsvorhabens als Bestandteil eines Paketantrages ist es zum einen, Regelungsmethoden aufzubauen, mit denen in einem größeren wandnahen Gebiet ein Umschlag von einer widerstandsarmen, laminaren zu einer deutlich stärker widerstandsbehafteten, turbulenten Strömung vermieden werden kann. Zum anderen sollen regelungstechnische Methoden so bereit gestellt werden, dass damit ein einfacheres Studium der komplexen Wechselwirkungen zwischen einer nachgiebigen Haut und dem umgebenden Strömungsmedium möglich ist, um die von der enormen Schwimmleistung eines Delfins inspirierte Anordnung genauer zu studieren. Wesentlicher Ansatzpunkt ist dabei die regelungstechnische Entkopplung der durch die Evolution gefundenen, von der Reynolds-Zahl und damit vom Ort abhängigen optimalen Abstimmung zwischen der Nachgiebigkeit der Haut und den in der Strömung auftretenden Instabilitäten durch eine aktive Wandauslenkung. Damit sollen in technischen Konfigurationen nur die positiven, nicht aber die ebenfalls möglichen negativen Kopplungseffekte erzielt werden. Durch gegenphasige Auslenkungen sind zunächst Tollmien-Schlichting-Wellen aktiv zu dämpfen. Darüber hinaus sollen durch die aktive Wandauslenkung nachgiebige Wände mit einstellbaren orts-, zeit- und zustandsabhängigen Pseudodämpfungen imitiert werden. Mit diesen beiden Ansätzen wird die technische Basis geschaffen, um verschiedene Hypothesen bezüglich der optimierten Eigenschaften einer Delfinhaut zu vergleichen und in technisch umsetzbare Konfigurationen zu überführen.