Aktive Grenzschichtbeeinflussung mittels pneumatischer Wirbelgeneratoren bei großen Reynoldszahlen

Die aktive Grenzschichtbeeinflussung durch pneumatische Wirbelgeneratoren kann für zukünftige Entwürfe im Bereich der Flugzeug- und Triebwerksaerodynamik eine Möglichkeit zur Effizienzsteigerung sein. Dafür müssen die strömungsmechanischen Prozesse und ihre Wirkung bekannt sein. Eine systematische Untersuchung der Sensitivitäten der induzierten Wirbelstrukturen erzeugt durch einen angestellten Loch- und einen schräg gestellten Schlitzaktuator wird in dieser Arbeit durchgeführt. Ein ebenes Plattenexperiment mit Verdrängungskörper dient dabei als Versuchsträger. Die Bestimmung der induzierten Wirbelströmungen wird unter Verwendung der Particle Image Velocimetry durchgeführt. Durch die Ergebnisse kann gezeigt werden, dass es für einen maximalen Impulstransport in Wandnähe für gegebene Randbedingungen eine optimale Konfiguration für das Loch und den Schlitz gibt. Mit dynamischem Ausblasen kann eine Effizienzsteigerung durch eine Reduzierung des eingesetzten Massenstromes bei gleicher Wirkung erzielt werden. Die Turbulenzeigenschaften der Grenzschichtströmung in Wechselwirkung mit der induzierten VVirbelströmung ebenso wie der Einfluss eines Druckgradienten werden detailliert beschrieben.