Experimentelle Untersuchung kompressibler Wirbel mit optischen Meßmethoden

Kurzfassung

Zunaechst werden verschiedene bestehende Wirbelmodelle beschrieben. Hierzu gehoeren der Potentialwirbel, der Rankinewirbel und der Hamel-Oseen-Wirbel. Keines dieser Modelle beschreibt die Verhaeltnisse in kompressiblen Wirbeln genau. Aufgrund der wenigen verfuegbaren experimentellen Daten kann kein neues Modell erstellt werden. Es ist daher sinnvoll, Experimente durchzufuehren, die weitere Informationen liefern. Als naechstes werden Untersuchungen vorgestellt, die bisher zu kompressiblen Wirbeln durchgefuehrt wurden. M. Mandella, Stanford University, hat in einem Stossrohr einen Anfahrwinkel erzeugt, und Druck und Dichte zu verschiedenen Zeiten gemessen. Aus diesen Messgroessen wurden andere Groessen berechnet. O. Schuermann, MPISF Goettingen, hat in einem Transsonischen Windkanal eine Wirbelstrasse erzeugt und in einzelnen Wirbeln ebenfalls Druck und Dichte gemessen und andere Groessen berechnet. Beide fuehrten ausserdem Untersuchungen zur Wirbel-Profil-Wechselwirkung durch. Um mehr Information ueber kompressible Wirbel zu erhalten, sollen Geschwindigkeitsmessungen durchgefuehrt werden. Als Messverfahren soll Doppler Global Velocimetry (DGV) zum Einsatz kommen. Als naechster Punkt werden die Prinzipien von DGV erlaeutert. Hierzu gehoeren die Dopplerverschiebung von Laserlicht durch die Streuung an bewegten Partikeln, die Absorption in Jod, die Anforderungen an die Lichtquelle und die Bildaufnahme und -verarbeitung. Es werden erste Tests und Ergebnisse praesentiert. Zum Schluss wird eine Zusammenfassung und ein Ausblick auf weitere Moeglichkeiten gegeben.