Untersuchung kuenstlicher angeregter Instabilitaeten in einer zweidimensionalen laminaren Grenzschichtstroemung mit Hilfe der Particle Image Velocimetry

Abstract

Kuenstliche angeregte Instabilitaeten werden im linearen Entwicklungsbereich experimentell mit der Hitzdrahtanemometrie und theoretisch durch Stabilitaetsrechnungen erfasst. Die experimentell ermittelten Anfachungsraten, Phasengeschwindigkeiten und Stoerprofilestimmen sehr gut mit den theoretischen Daten ueberein. Ein auf der Basis periodischer Druckschwankungen arbeitender Stoererzeuger ermoeglicht es, sowohl den fundamentalen als auch den subharmonischenTransitionstyp zu erzeugen. Im Transitionsbereich wird eine fuer die Untersuchung von Grenzschichtinstabilitaeten neue Messmethode eingesetzt, die Particle Image Velocimetry (PIV). Dabei hat sich einegute Uebereinstimmung von PIV- mit Hitzdrahtmessungen und theoretischen Ergebnissen gezeigt, die die Anwendbarkeit der PIV-Messmethode zur Untersuchung von Grenzschichtinstabilitaeten erstmals demonstriert.Die PIV-Ergebnisse zeigen fuer einen konstantenAnregungspegel, dass sich Transitionsprozess beim subharmonischen Transitionstyp bei kleineren Reynoldszahlen abspielt als beim fundamentalen.