Analytische Theorie zylindrischer dreidimensionaler Ueberschallfreistrahlen

Abstract

Fuer die zylindrische Ueberschallstroemung mit freiem Rand wid die allgemeine Loesung der linearen 3D-Potentialgleichung abgeleitet. Da die Loesungen auftretenden Fourier-Bessel'schen Reihen teilweise sehr schlechte Konvergenzeigenschaften aufweisen, wird ein analytisches Verfahren zur Konvergenzverbesserung entwickelt, das auf der Kummer'schen Reihentransformation beruht. Um die exp. Realisierung der berechneten 3D-Freistrahlstroemungen zu ermoeglichenwird ein analytisches Verfahren skizziert, das es gestattet, entsprechende Ueberschallduesen zu entwerfen. Schlielich werden Beziehungen abgeleitet, die eine numerische Berechnung theoretischer Mach-Zehnder-Interferogramme gestatten, so da die berechneten Stroemungsfelder global mit dem Experiment verglichen werden koennen.Das Dichtefeld sowie die geometrischen Deformationen von Strahlrand und Strahlachse werden fuer einige der theoretischen Loesungen diskutiert.