Wärmeübergangsmessung am Modell eines Raumtransportsystems in supersonischer Strömung

Abstract

Es werden Messungen des Wärmeübergangs an der ELAC-Konfiguration bei supersonischer Anströmung vorgestellt. Untersucht wird vor allem der Einfluß des laminar-turbulenten Umschlages und der Leeseitenwirbel auf die Wärmeübergangsverteilung. Zur lokalen Messung des Wärmeübergangs werden Oberflächenwiderstandsthermometer (Dünnfilmsensoren) verwendet. Die Genauigkeit der gemessenen Wärmeübergangsverteilungen wird anhand von Messungen an einer ebenen Platte und einem Vergleich mit einer Näherungslösung abgeschätzt. Die Ergebnisse der Wärmeübergangsmessungen werden den Ergebnissen einer numerischen Simulation der laminaren Umströmung des ELAC 1 mit Hilfe der parabolisierten Navier-Stokes-Gleichungen und einer Euler-Grenzschichtlösung gegenübergestellt. Zur flächigen Messung der Wärmeübergänge werden temperatursensitive Flüssigkristalle angewandt. Zur Auswertung werden die mit Duennfilmsensoren aufgenommenen Meßwerte zur simultanen Eichung der Flüssigkristallanzeigen benutzt. Der Gradient des Wärmeübergangs tangential zur Oberfläche des Modells dient zur Detektion der Transitionsverläufe. Die oberflächennahe Strömung wird mit einem Ölanstrichverfahren und einem Laser-Lichtschnitt quer zur Anströmung sichtbar gemacht.