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Transition Delay by Oblique Roughness Elements in a Blasius Boundary-Layer Flow

Lemarechal, Jonathan und Klein, Christian und Henne, Ulrich und Puckert, Dominik K. und Rist, Ulrich (2018) Transition Delay by Oblique Roughness Elements in a Blasius Boundary-Layer Flow. In: AIAA SciTech Forum - 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting, 210059 (1057), Seiten 1-17. AIAA. AIAA SciTech 2018, 2018-01-08 - 2018-01-12, Kissimmee, Florida, USA. doi: 10.2514/6.2018-1057. ISBN 978-162410524-1.

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6MB

Offizielle URL: https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/6.2018-1057

Kurzfassung

A passive device to delay the laminar-turbulent transition in a Blasius boundary-layer flow is tested at low Reynolds numbers in the laminar water channel of the Institute of Aerodynamics and Gas Dynamics (University of Stuttgart). The passive device consists of oblique surface roughness elements lined up perpendicular to the flow. Each element has the shape of a cuboid, is oriented 45° to the direction of the oncoming flow, and generates a nonsymmetric vortex system. From this vortex system only one vortex per roughness element persists and a co-rotating vortex structure remains after 50 roughness heights downstream of the elements. These vortices generate high and low speed streaks inside of the boundary layer through the lift-up effect. The streaks alter the two-dimensional (2D) boundary layer into a three-dimensional (3D) one. For correctly placed and sized roughness elements the 2D Tollmien-Schlichting wave is altered into a 3D less amplified wave and the transition occurs further downstream. The flow is investigated by means of surface visualizations with the Temperature-Sensitive Paint (TSP) method and velocity measurements with hot-film anemometry. With the TSP method the laminar-turbulent transition was measured with high spatial and temporal resolution. The changes of transition location and changes of transition mechanism are well captured.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/120936/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Zusätzliche Informationen:AIAA 2018-1057
Titel:Transition Delay by Oblique Roughness Elements in a Blasius Boundary-Layer Flow
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lemarechal, JonathanJonathan.Lemarechal (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Klein, Christianchristian.klein (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7592-6922NICHT SPEZIFIZIERT
Henne, Ulrichulrich.henne (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Puckert, Dominik K.Institut für Aerodynamik und Gasdynamik, Universität StuttgartNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rist, UlrichInstitut für Aerodynamik und Gasdynamik, Universität StuttgartNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:8 Januar 2018
Erschienen in:AIAA SciTech Forum - 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:210059
DOI:10.2514/6.2018-1057
Seitenbereich:Seiten 1-17
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERTAIAANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:AIAA
Name der Reihe:Conference Proceedings online
ISBN:978-162410524-1
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Laminar-Turbulent Transition, Blasius Boundary Layer, K-Type Transition, Passive Transition Delay, Streaks, Temperature-Sensitive Paint, TSP, Hot-Film Anemometry, Laminar Water Channel, Laminarwasserkanal, Low Reynolds Number Experiment
Veranstaltungstitel:AIAA SciTech 2018
Veranstaltungsort:Kissimmee, Florida, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:8 Januar 2018
Veranstaltungsende:12 Januar 2018
Veranstalter :AIAA
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HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Simulation und Validierung (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Experimentelle Verfahren, GO
Hinterlegt von: Micknaus, Ilka
Hinterlegt am:13 Jul 2018 08:35
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:25

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