Messung von Anströmungsstörungen in Hypersonischen Windkanälen

Kurzfassung

Die Kenntnis von Anströmungsstörungen ist für die Untersuchung des laminar-turbulenten Grenz-schichtumschlages unerlässlich. Für die Messung von Anströmungsstörungen in hypersonischen Stoßrohrwindkanälen sind übliche Messtechniken wie Pitot-Sonden oder Hitzdraht-Anemometer jedoch nicht geeignet. Daher wurde am DLR in Göttingen eine schlanke keilförmige Sonde konstruiert, in deren Oberfläche Druck- und Wärmestromsensoren eingelassen sind. Da eine weite Bandbreite im Spektrum der Anströmungsstörungen den Umschlagsprozess beeinflusst, ist es notwendig dieses Spektrum bis zu hohen Frequenzen zu vermessen. Dazu werden hochempfindliche PCB-Druck-sensoren eingesetzt, die allerdings auch gegenüber Beschleunigungen sensitiv sind. Während der Überströmung der Sonde im Versuch werden so mechanische Schwingungen auf die Sonde übertragen, die die Messung der Anströmungsstörungen unmöglich macht. In dem vorliegenden Beitrag werden verschiedene Optimierungen hinsichtlich der Halterung der Sonde und des Einbaus der Sensoren vorgestellt, mit deren Hilfe die mechanischen Schwingungen gedämpft werden und der Einsatz in hypersonischen Stoßrohrwindkanälen ermöglicht wird.