Experimentelle Untersuchung von natürlichen transitionellen Grenzschichten mit Hilfe der Stereo Particle Image Velocimetry (SPIV) Meßtechnik

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In Ergänzung zu den im Themenkreis IV beantragten Teilprojekten "Experimentelle Untersuchungen von natürlichen Transitionsvorgängen in einer zweidimensionalen Flügelgrenzschicht" der TU Berlin und "Direkte Numerische Simulation (DNS) von Transitionsvorgängen in einer zweidimensionalen Flügelgrenzschicht bei komplexer Störungsanregung" der TU Stuttgart soll die Stereo PIV Meßtechnik des DLR Göttingen als Verfahren zur momentanen Erfassung der drei Komponenten des Geschwindigkeitsfeldes in einer Ebene zum verbesserten Verständnis des natürlichen Transitionszenarios (der 2D-Tragflügelgrenzschicht) beitragen. Dabei sollen im Laminarwindkanal in Stuttgart komplexe künstliche Anregungen der Flügelgrenzschicht bei Randbedingungen untersucht werden, die eine Annäherung an die Gegebenheiten der natürlichen Transition bei gleichzeitiger Gewährleistung der Vergleichbarkeit mit der DNS ermöglichen. Durch die hohe räumliche Auflösung und das instantane, berührungsfrei Meßverfahren des Stereo PIV Systems können Ergebnisse erwartet werden, die in Ergänzung zu Hitzdraht- und Piezo-Meßverfahren einen gezielten und aussagekräftigen Vergleich der experimentell gemessenen späten Transitionsstrukturen mit denen der räumlichen DNS ermöglichen. Vorab sollen zur Adaption des Stereo PIV Systems für das Problem der freien Transition Untersuchungen an der mit "weißem Rauschen" künstlich angeregten Plattengrenzschicht am Laminarwindkanal des DLR Göttingen (TUG) erfolgen, die die späte Instabilitätsentwicklung im Vergleich zu den monofrequenten Anregungen (K-Typ) zum Gegenstand haben werden.