Experimente zu strömungserregten Schwingungen

Abstract

Berichtet wird über ausgewählte Experimente zum Thema “Strömungsinduzierte Schwingungen“ die als ein Musterbeispiel für nichtlineares Verhalten angesehen werden können. Die Experimente wurden bewusst so angelegt, dass sie einerseits das physikalische Verständnis für die komplexen Wechselwirkungsphänomene zwischen Strömung und Struktur verbessern und andererseits als Testfälle für numerische Simulationen dienen können. Die Beispiele reichen von einem elastisch aufgehängten Tacoma-Profil im Niedergeschwindigkeitsbereich über Flatterexperimente mit generischen Flügeln (2D/3D) im transsonischen Bereich bis hin zu stumpfen Körpern, die bis zu sehr hohen Reynolds-Zahlen untersucht wurden. Die grundlegenden Aspekte, sowie wichtige Einflußgrößen bei strömungsinduzierten Schwingungen, werden diskutiert. Verschiedene Erscheinungsformen von Grenzzyklusschwingungen von einem Tragflügel- und einem Tacoma-Profil werden vorgestellt, einschließlich deren Beeinflussung durch ein einfaches Regelungssystem. Als Schlüsselergebnis aus dem Projekt „AEROSTABIL“ wird ein Film über „Flatterschwingungen (Grenzzyklen) eines realitätsnahen Pfeilflügels in transsonischer Strömung“ gezeigt und interpretiert. Über Versuche mehrerer Forschergruppen Testfälle aus unseren Experimenten numerisch zu simulieren wird berichtet und die dabei auftretenden Diskrepanzen werden diskutiert.