Experimentelle Untersuchung der Instabilitaet von ebenen und konischen laminaren Hyperschallgrenzschichten

Kurzfassung

Im Rahmen einer Untersuchung zur Instabilitaet und Transition von Hyperschallgrenzschichten wurden erste instationaere Hitzdraht- und Druckmessungen im Rohrwindkanal (RWG) der DLR bei einer Machzahl von Moo= 5 erfolgreich durchgefuehrt. Die relativen Schwankungen des Pitotdruckes und des Massenflusses im RWG sind kleiner als die Werte, die in konventionellen, kontinuierlich oder intermittierend arbeitenden Hyperschallwindkanaelen gemessen wurden. Hitzdrahtmessungen in der laminaren Grenzschicht an einer ebenen Platte und an einem Kegel im RWG bei Mach 5 bestaetigen nicht die erwartete dominierende Rolle der hochfrequenten zweiten Instabilitaetsmode (Mack-Mode) fuer den Transitionsprozess, wie es von der linearen Stabilitaetstheorie vorhergesagt und auch in einem Experiment anderer Autoren gefunden wurde. An der ebenen Platte hingegen zeigt sich ein Wachstum von natuerlichen Stoerungen in einem breiten Frequenzband mit einer oberen Frequenzgrenze von ca. 50 kHz. Die gemessenen Anfachungsraten stimmen mit theoretischen Ergebnissen fuer dreidimensionale Stoerungen der erste Mode relativ gut ueberein.