Einsatz druckempfindlicher Farbstoffe (PSP) zur Bestimmung von Druckverteilung an Modellen im Windkanal

Abstract

Das beim DLR neu aufgebaute PSP-Verfahren (Pressure Sensitive Paint) dient der berührungslosen Bestimmung momentaner und flächiger Druckverteilung, z.B. auf der Oberfläche eines Flugzeugmodells im Windkanal. So lassen sich durch den Einsatz spezieller, druckempfindlicher Farbstoffe nicht nur qualitative Druckbilder, sondern auch quantitative Absolutdruck-Meßergebnisse an gewünschten Modellpositionen ohne das Einbringenstoerender Sonden oder direkte Beeinflussung der Modelloberfläche erfassen und auswerten. Außerdem werden mittels PSP die "Fußabdrücke" wandnaher Wirbelfelder visualisiert, und selbst kleinste Wirbelstrukturen - Sekundaerwirbel und Instabilitaeten - sowie Wirbelinteraktionen an der Modelloberflaeche sind zu erkennen. Damit wird eine detaillierte, flächenhafte Untersuchung strömungsphysikalischer Prozesse möglich. Die Empfindlichkeit des verwendeten optischen Sensors ist fuer Druecke im Bereich von 0,1 - 1,5 bar optimiert, d.h., transsonische Strömungen lassen sich derzeit als Anwendungsgebiet fuer die Aerodynamik besonders gut vermessen. Die im TWG gewonnenen PSP-Ergebnisse werden am Beispiel von Messungen an dreidimensionalen Modellen (z.B. F7, FTT und AADS)vorgestellt und diskutiert. Darueber hinaus werden Ergebnisse präsentiert, die an einem Airbus-Profil im Niedergeschwindigkeitsbereich im LSWT-Bremen erzielt wurden.