Experimentelle, theoretische und numerische Untersuchung resonanter Interaktionen von TS-Instabilitäten in einer Grenzschicht mit variablem Druckgradient

具有可变压力梯度的边界层中 TS 不稳定性的共振相互作用的实验、理论和数值研究

• 批准号: 5407541
• 负责人: Dr.-Ing. Werner Würz
• 金额: --
• 依托单位: Institute of Theoretical and Applied Mechanics
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2004-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5407541?language=en
• 关键词: Experimentelle; theoretische; und; numerische; Untersuchung

Beim Entwurf von Profilen mit Laminarhaltung durch Formgebung wird weitgehend die klassische, halbempirische Transitionsvorhersage basierend auf der linearen Stabilitätstheorie (LST) angewandt. Dieses Vorgehen hat seine Berechtigung, solange der Bereich nichtlinearer Störungsentwicklung vergleichsweise "kurz" im Verhältnis zum gesamten Umschlagsprozess ist. Die gezielte Optimierung laminarer Laufstrecken führt jedoch zu Grenzschichten, bei denen die selektive Anfachung und Dämpfung einzelner Tollmien-Schlichting (TS) Frequenzen insoweit ausgenutzt wird, dass die resultierenden Amplituden (linear) stets knapp unter einem vorgegebenen Schwellenwert bleiben. In diesem Fall kommt der nichtlinearen Störungsentwicklung entscheidende Bedeutung zu. Ziel des vorliegenden Antrags ist die kombinierte experimentelle, theoretische und numerische Untersuchung relevanter Mechanismen dieses Stadiums. Insbesondere wird die resonante Wechselwirkung von dominanten 2D TS-Wellen mit 3D subharmonischen Wellen im Mittelpunkt stehen. Dabei soll vor allem der Einfluss eines Druckgradienten in Strömungsrichtung analysiert werden, wodurch sich neben den lokalen Grenzschichtgrößen und den primären Stabilitätseigenschaften auch die Resonanzbedingungen stetig ändern. Begleitend zum Experiment sind Direkte Numerische Simulationen (DNS) vorgesehen, wodurch eine gegenseitige Validierung und ein tieferer Einblick in die Mechanismen erwartet wird. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit der Transitionsgruppe am Institute of Theoretical and Applied Mechanics (ITAM, Novosibirsk) durchgeführt. Die Förderung der Reisekosten sowie wissenschaftlicher Geräte wird jeweils bei der DFG und der Russian Foundation for Basic Research (RFBR) beantragt.

在线性稳定性理论（LST）的基础上，通过成形层合的轮廓这是一个很好的例子，但它并不意味着它可以在正常的生产过程中被简化为“kurz”。层压Laufstrecken最佳化可用于增强，在选择性的Anfachung和Dämpfung einzelner Tollmien-Schlichting（TS）频率时，可将振幅（线性）结果克纳普设置在一个较低的Schwellenwert下。在这个秋天，没有线的人会开始工作。这是一个综合性的实验、理论和数值研究，与体育场的机械结构有关。在中点处，主要的2D TS-WELLEN与3D次谐波WELLEN的谐振频率是相同的。Dabei soll vor allem der Euss inflationes Druckgradienten in Strömungsrichtung analysiert韦尔登，wodurch sich neben den lokalen Grenzschichtgrößen und den primären Stabilitätseigenschaften auch die Resonanzbedingungen stetig ändern。从直接数值模拟（DNS）实验开始，将在机械学中进行一次简单的验证和一次较好的试验.该项目将在理论和应用力学研究所（ITAM，新西伯利亚）的过渡组进行。Die Förderung der Reisekosten sowie wissenschaftlicher Geräte wird jeweils bei der DFG und der Russian Foundation for Basic Research（RFBR）beantragt.