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Einsatz temperaturempfindlicher Farbe (TSP) zur Bestimmung der Eigenschaften von Körperumströmungen in Wasserkanal-Versuchen

Pöttner, Jost Philip (2010) Einsatz temperaturempfindlicher Farbe (TSP) zur Bestimmung der Eigenschaften von Körperumströmungen in Wasserkanal-Versuchen. Diplomarbeit, Technische Universität Braunschweig.

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Kurzfassung

Im Rahmen der vorliegenden Diplomarbeit wurden Messungen mit Temperatur-Sensitiven Farben (TSP) unter Wasser an zwei Modellen durchgeführt. An einem querangeströmten Kreiszylinder wurden aus Visualisierungsmessungen mit TSP die dimensionslosen Ablösefrequenzen der Wirbel ermittelt und mit Literaturwerten vergleichen. Über den gesamten Messbereich liegen die ermittelten Strouhal-Zahlen höher als erwartet, was möglicherweise auf das kleine Längen-zu-Dicken-Verhältnis des Zylinders zurückzuführen ist. Zusätzlich wurden Temperatursignaturen auf der Oberfläche im Bereich des Nachlaufs mit Strömungsstrukturen aus Wasserstoffbläschenmessungen verglichen. An einer ebenen Platte wurden mit Hilfe von TSP Absoluttemperaturen an der Plattenoberfläche gemessen und der Wärmeübergangskoeffizient ermittelt. Mit Hilfe der Erweiterung der Colburn-Analogie nach Lin (Lin, 1994) wurde der Reibbeiwert in der laminaren Grenzschicht ermittelt und mit Literaturwerten verglichen. Die gefundenen Colburn-Faktoren sind deutlich kleiner als bei Lin angegeben. Ursächlich dafür ist unter anderem die Verletzung der Voraussetzung gleichförmige Wandtemperatur oder gleichförmiger Wärmestrom, da die geheizte Fläche eine ungleichmäßige Temperaturverteilung aufwies. Zusätzlich wurde TSP dazu verwendet, Transition der Grenzschicht sichtbar zu machen. Aufgrund von Störungen, die vom verwendeten Kanal ausgingen, konnte allerdings keine Tollmien-Schlichting-Transition visualisiert werden, so dass ein Zylinder als Störkörper zur Erzeugung eines Turbulenzkeils verwendet wurde.

Dokumentart:Hochschulschrift (Diplomarbeit)
Titel:Einsatz temperaturempfindlicher Farbe (TSP) zur Bestimmung der Eigenschaften von Körperumströmungen in Wasserkanal-Versuchen
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Pöttner, Jost PhilipTU-BS
Datum:2010
Seitenanzahl:96
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Temperatur-Sensitiven Farben (TSP), Wasserschleppkanal
Institution:Technische Universität Braunschweig
Abteilung:Institut für Strömungsmechanik
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Starrflügler
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Starrflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Konzepte & Integration
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Experimentelle Verfahren
Hinterlegt von: Ilka Micknaus
Hinterlegt am:01 Dez 2010 10:32
Letzte Änderung:01 Dez 2010 10:32

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