Experimentelle Untersuchung der diskreten Absaugung durch Einzellocharrays mit der Laser-Doppler-Anemometrie

使用激光多普勒风速仪对单孔阵列离散吸力进行实验研究

• 批准号: 5192924
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Stefan Becker
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Strömungsmechanik (LSTM)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1998-12-31 至 2001-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5192924?language=en
• 关键词: Experimentelle; Untersuchung; der; diskreten; Absaugung

Für die passive Laminarhaltung der Grenzschicht an Flügeln für Großraumflugzeugen reicht die Laminarhaltung durch Formgebung, wie sie schon erfolgreich bei Segelflugzeugen eingesetzt wurde nicht aus. Es ist erforderlich bei, aus Gründen der transonischen Umströmung, gepfeilten Flügeln eine Absaugung im Nasenbereich vorzunehmen. Dieses Konzept der Hybrid Laminarhaltung (Hybrid Laminar Flow Control) wird realisiert durch eine an die äußere Druckverteilung angepaßte Absaugung durch Lochblende, womit eine Stabilisierung der Grenzschicht gegenüber Instabilitäten erzielt wird. Erste diesbezügliche Flugversuche an einem Seitenleitwerk wurden bereits erfolgreich abgeschlossen. Dennoch sind viele Einzelheiten über das physikalische Verhalten der Strömung über Lochblenden mit ihren möglichen Auswirkungen auf die Stabilität und Störungserzeugung noch weitgehend unklar. So fehlen grundlegende Erkenntnisse wie z.B. über lokale Auswirkungen konzentriert hoher Absaugevolumenströme, den Einfluß von Lochunregelmäßigkeiten, sowie der gegenseitigen Beeinflussung von Lochreihen und deren Wirkung auf die Rezeptivität der Grenzschicht. Ziel der geplanten experimentellen Untersuchungen ist es, die bisher erzielten Erkenntnisse über die Strömungstopologie an einer Einzellochabsaugung zu erweitern auf Lochreihen mit verschiedenen Lochabständen und auf Einzellocharrays. Von besonderem Interesse ist dabei der Einfluß der Lochgröße, des Lochabstandes und der Absaugemenge auf die Rezeptivität der Grenzschicht. Als Referenzfall sollen zu Beginn Untersuchungen in einer zweidimensionalen Blasiusgrenzschicht durchgeführt werden. Die dabei zu erwartenden Erkenntnisse werden in den darauf folgenden Schritten erweitert auf zweidimensionale Grenzschichten mit Druckgradienten. Von abschließender übergeordneter Bedeutung ist es, mit den experimentellen Untersuchungen eine Basis zu schaffen, die Arbeiten auf dreidimensionalen Grenzschichten ausdehnen zu können. Der hier vorliegende Antrag umfaßt Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, die in den ersten zwei Jahren eines auf drei Jahre geplanten Vorhabens vorgesehen sind. Für die Untersuchungen soll ein am LSTM-Erlangen vorhandener neuer brechungsindex-angepaßter Kanal mit einem Meßstreckenquerschnitt von 0.4m * 0.6m und einer Meßstreckenlänge von 2.5m genutzt werden. Seine Besonderheit besteht darin, daß als Strömungsfluid ein Öl Verwendung findet, dessen optischer Brechungsindex dem der Wandmaterialien des Kanals und der eingebauten Platten (Quarzglas) angepaßt werden kann. Daraus resultiert, daß die Grenzfläche zwischen Fluid und Wand optisch verschwindet, womit sehr wandnahe Geschwindigkeitsmessungen bei hoher räumlicher Aufläsung mit einer optischen Meßtechnik wie z.B. der Laser-Doppler-Anemometrie möglich werden. Es sollen alle drei Komponenten des Geschwindigkeitsvektors einschließlich der turbulenten Schwankungsgrößen sowie Komponenten des Reynolds'schen Spannungstensors bestimmt werden. Aufgrund der sehr wandnahen Messungen ist eine Bestimmung der lokalen Wandschubspannungsverteilung möglich. Weiterhin werden Informationen über die Anfachung bzw. Auslöschung von sich ausbildenden Instabilitätswellen aus den gemessenen Leistungsdichtespektren erwartet. Die geplanten experimentellen Untersuchungen stehen im engen Zusammenhang mit diesbezüglichen Direkten Numerischen Simulationen, die am Institut für Aerodynamik und Gasdynamik der Universität Stuttgart durchgeführt wurden. Aus diesem kombinierten Ansatz werden Erkenntnisse erwartet, die das strömungsphysikalische Verständnis der Absaugevorgänge und deren Dimensionierung entscheidend verbessern helfen und damit ein verbessertes Verständnis auf die Übertragbarkeit auf Großraumflugzeuge ermöglichen.

1 .在<s:1>被动模式下，从<s:1>被动模式下，从被动模式下，从被动模式下，从被动模式下，从被动模式下，从被动模式下，从被动模式下，从被动模式下，从被动模式下，从被动模式下，从被动模式下。1 .我是一名英语教师，我是一名英语教师，我是一名英语教师，我是一名英语教师，我是一名英语教师，我是一名英语教师。混合层流控制（Hybrid Laminarhaltung, Konzept der Hybrid Laminarhaltung）风的实现与控制äußere Druckverteilung angepa， the abaugung durch Lochblende, womit eine Stabilisierung der Grenzschicht gegene， ber Instabilitäten erzielt风。在德国，德国是最富有的国家，德国是最富有的国家。Dennoch sind viele Einzelheiten <e:1>她的物理学院学verhaltender Strömung她的Lochblenden mit ihren möglichen Auswirkungen aufdie Stabilität和Störungserzeugung noch weitgehendunklar。所以，她的名字是“她的名字”，她的名字是“她的名字”，她的名字是“她的名字”，她的名字是“她的名字”，她的名字是“她的名字”，她的名字是“她的名字”。Ziel der geplanten experimenten Untersuchungen ist es, die bisher erzielten erkenntnises, her die Strömungstopologie and beiner einzellolochabaugung zuerweteren auf Lochreihen mit verschiedenen Lochabständen and auf Einzellocharrays。Von sonderem Interesse ist dabei der influß der Lochgröße, des Lochabstandes and der abaugemenge auf die Rezeptivität der Grenzschicht。[3][参考文献]sollen zu Beginn Untersuchungen in einer zweidimensionalen Blasiusgrenzschicht durchgefhrt werden。]在此基础上，建立了一个数学模型，并对其进行了数值模拟。Von abschließender bergeordneter bedeung ist es, mit den experimentellen Untersuchungen eine Basis zu schaffen, die Arbeiten audidimensionalen Grenzschichten ausdehnen zukönnen。Der hier vorliegende Antrag umfaßt Forschungs- and entwicklungsarbeen, die in den sten zwei Jahren eines and deri Jahre geplanten Vorhabens vorgesehen sind。ferr die Untersuchungen soll am LSTM-Erlangen vorhandener neuer brechungsinindex -angepaßter Kanal mit einem Meßstreckenquerschnitt von 0.4m * 0.6m and einer Meßstreckenlänge von 2.5m genutzt werden。Seine Besonderheit bestbestdarin, dasals Strömungsfluid ein Öl Verwendung findet, desessen optischer Brechungsindex dem der Wandmaterialien des Kanals and der eingebauten Platten（石英玻璃）angepaßt werden kann。Daraus resultitit, daß die Grenzfläche zwischen Fluid and Wand optisch verschwindet, womit sehr wandnahe Geschwindigkeitsmessungen bei hoher räumlicher Aufläsung mit einer optischen Meßtechnik z.b.d er laser - doppler - anemometer möglich werden。在此基础上，本文提出了一种新的求解方法，即求解求解湍流的求解方法。Aufgrund der sehr wandnahen Messungen ist eine bestimung der lokalen wandschubspannungsverilung möglich。weiterin werden Informationen（中国）有限公司。Auslöschung von sich ausbildenden Instabilitätswellen aus den gemessenen leistungsdict espektren erwaret。德国斯图加特<s:1>空气动力学与气体动力学研究所（Universität斯图加特<s:1>空气动力学研究所）。Aus diesem kombinierten Ansatz werden erkenntniserwartet， die das strömungsphysikalische Verständnis der Absaugevorgänge和deren Dimensionierung entscheidendverbessern helfen和damit ein verbessertes Verständnis auf die Übertragbarkeit auf grom ßraumflugzeuge ermöglichen。