Untersuchung zur Beeinflussung des laminar-turbulenten Grenzschichtumschlags. Numerische Untersuchungen zur aktiven Beeinflussung der Störungsentwicklung in zweidimensionalen Grenzschichten

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Die Forschungsprojekte im Themenkreis III "Transitionsbeeinflussung" des Verbund-Schwerpunktprogramms "Transition" befassen sich mit passiven und aktiven Maßnahmen zur Verzögerung des laminar-turbulenten Strömungsumschlags. Dabei wird sowohl an Methoden gearbeitet, die das mittlere Geschwindigkeitsprofil der laminaren Grenzschicht stabilisieren als auch an direkten, aktiven Maßnahmen, einmal vorhandene Störungen durch die Überlagerung gleichartiger gegenphasiger Störungen zu reduzieren. Durch den kombinierten Einsatz theoretischer, experimenteller und numerischer Methoden sollen die Beeinflussungskonzepte weiterentwickelt, modelliert und verifiziert werden. Im vorliegenden Teilprojekt wird die aktive Umschlagbeeinflussung durch Wellenauslöschung mit Hilfe von direkten numerischen Simulationen untersucht. Die numerischen Arbeiten werden durch Experimente an der TU Dresden ergänzt und umgekehrt. Die an der Universität Göttingen und an der TU Berlin gewonnenen Erfahrungen beim Einsatz FIR-Filter basierter Techniken sollen auch für die vorliegende Antragsphase genutzt werden. Ausgehend von den bisherigen Untersuchungen zur Beeinflussung zwei- und dreidimensionaler Störwellen und -Wellenpakete mit verschiedenen Kontrollkonzepten, sollen weitere neuartige Kontrollstrategien simuliert und anhand geeigneter Testfälle erprobt werden. Als Modell für den 'natürlichen' Strömungsumschlag ('freie Transition') soll eine Punktstörquelle betrachtet werden, die zunächst harmonisch, später stochastisch angeregt wird.Die Forschungsprojekte im Themenkreis III "Transitionsbeeinflussung" des Verbund-Schwerpunktprogramms "Transition" befassen sich mit passiven und aktiven Maßnahmen zur Verzögerung des laminar-turbulenten Strömungsumschlags. Dabei wird sowohl an Methoden gearbeitet, die das mittlere Geschwindigkeitsprofil der laminaren Grenzschicht stabilisieren als auch an direkten, aktiven Maßnahmen, einmal vorhandene Störungen durch die Überlagerung gleichartiger gegenphasiger Störungen zu reduzieren. Durch den kombinierten Einsatz theoretischer, experimenteller und numerischer Methoden sollen die Beeinflussungskonzepte weiterentwickelt, modelliert und verifiziert werden. Im vorliegenden Teilprojekt wird die aktive Umschlagbeeinflussung durch Wellenauslöschung mit Hilfe von direkten numerischen Simulationen untersucht. Die numerischen Arbeiten werden durch Experimente an der TU Dresden ergänzt und umgekehrt. Die an der Universität Göttingen und an der TU Berlin gewonnenen Erfahrungen beim Einsatz FIR-Filter basierter Techniken sollen auch für die vorliegende Antragsphase genutzt werden. Ausgehend von den bisherigen Untersuchungen zur Beeinflussung zwei- und dreidimensionaler Störwellen und -Wellenpakete mit verschiedenen Kontrollkonzepten, sollen weitere neuartige Kontrollstrategien simuliert und anhand geeigneter Testfälle erprobt werden. Als Modell für den 'natürlichen' Strömungsumschlag ('freie Transition') soll eine Punktstörquelle betrachtet werden, die zunächst harmonisch, später stochastisch angeregt wird.