Einfluss einer Entropieschicht auf die Ausbildung von Görtler Wirbeln in einer Hyperschallströmung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Herbert Olivier
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239427652

Wiedereintrittskörper und Hyperschall-Fluggeräte weisen aufgrund der thermischen Lasten stumpfe Nasenradien an Flügel- und Leitwerksvorderkanten auf. Dabei nimmt der von der Strömung auf den Körper konvektiv übertragene Wärmestrom mit zunehmendem Nasenradius ab. Stumpfe Vorderkanten erzeugen aber Entropieschichten, die mit der Körpergrenzschicht wechselwirken. An entsprechenden Querschnittsänderungen kommt es zur Grenzschichtablösung mit anschließendem Wiederanlegen wie z.B. an ausgeschlagenen Ruderklappen. Im Wiederanlegebereich werden sogenannte Görtler Wirbel innerhalb der Grenzschicht beobachtet, deren Wirbelachse stromab orientiert ist. Hierdurch entsteht in lateraler Richtung ein periodisches Strömungsmuster mit lokalen Wärmestromspitzen im Staubereich zweier benachbarter Wirbel. Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung des noch unbekannten Einflusses einer Entropieschicht auf die Ausbildung der Görtler Wirbel. Dabei sollen die Haupteinflussgrößen der Entropieschicht und der ablösebedingten freien Scherschichtströmung auf den Entstehungsmechanismus der Görtler Wirbel identifiziert und die Abhängigkeiten mit Hilfe experimenteller und numerischer Ergebnisse quantitativ beschrieben werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Beteiligte Institution: Central Aerohydrodynamic Institute (TsAGI); Zhukovsky
• Partnerorganisation: Russian Foundation for Basic Research