Bestimmung der Stroemungsqualitaet im Rohrwindkanal Goettingen (RWG)

Kurzfassung

Im Rahmen einer Untersuchung zum Stabilitaets- und Transitionsverhalten von Grenzschichten in Hyperschallstroemungen wurden im Rohrwindkanal (RWG) der DLR in Goettingen bei einer Machzahl von Ma &#61 5 erste Experimente zur Erprobung und Entwicklung der Messtechnik sowie erste Messungen zur Bestimmung der Stroemungsqualitaet durchgefuehrt. Dabei hat sich gezeigt, dass sowohl die Hitzdraht- als auch die Druckmesstechnik mit Miniaturdruckaufnehmern unter den Bedingungen des Rohrwindkanals (intermittierender Betrieb bei hohen Druecken, daher hohe Belastung der Sensoren beim Anfahren des Kanals) anwendbar sind. Mit einer verbesserten Messtechnik wurden dann erste Messungen der Schwankungsgroessen von statischem Druck, Pitotdruck und Massenfluss in der Mitte der Messstrecke des RWG's durchgefuehrt. Es ergeben sichdeutlich niedrigere Werte als in konventionellen Hyperschallwindkanaelen, was auf die gute Stroemungsqualitaet im RWG hinweist. Ferner wurde mit einem Pitotrechen zum ersten Mal die Dicke der Grenzschicht in der Messstrecke der Mach-5 Duese gemessen. Die umfangreichsten experimentellen Untersuchungen zur Stabilitaet und Transition von zwei- und dreidimensionalen Hyperschallgrenzschichten sind von Stetson durchgefuehrt worden, der bei diesen Messungen auch die Mack vorhergesagte erste hoehere Instabilitaetsmode, die sogenannte "Mack-Mode", gefunden hat. Die aus Macks Theorie abgeschaetzten Frequenzen dieser Instabilitaetsmodefuer die im RWG geplanten Experimente an einer ebene Platte liegen in der Groessenordnung von 100 kHz. Die Existenz solcher hochfrequenter Stoerungen in Hyperschallstroemungen stellt besonders hohe Anforderungen an die zu verwendete Messtechnik. In erste Linie kommen dazu Hitzdrahtmessungenund Druckmessungen mit Miniaturdruckaufnehmern hoher Resonanzfrequenzin Frage.