Bewegungsinduzierte instationäre Luftkräfte bei wirbeldominierter Strömung

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Bewegungsinduzierte instationäre Luftkräfte bei wirbeldominierter Strömung

Wiggen, Stefan

An Flügeln mit mittleren bis hohen Pfeilungswinkeln entsteht bei höheren Anstellwinkeln wirbelbehaftete Strömung. Hierdurch wird zusätzlicher, nicht-linearer Auftrieb erzeugt. Die stationären und instationären aerodynamischen Lasten verändern sich signifikant, abhängig von der Variation von Parameter der Anströmung und des Modells z.B. dem Anstellwinkel. Mit einem Lambda-förmigen Flügel, welchem eine Nickschwingung aufgeprägt wurde, wurden im Transsonischen Windkanal Göttingen Messungen durchgeführt. Das Ziel war die Einflüsse und die Abhängigkeiten der instationären, aerodynamischen Lasten beim Auftreten wirbeldominierter Strömung für aeroelastische Zwecke zu untersuchen. Es wurden Drucksensoren, drucksensitive Farbe, Particle Image Velocimetry und ein optisches Deformationsmesssystem eingesetzt. Unterhalb der wirbeldominierten Strömung wiesen die instationären Druckantworten auf der Oberfläche hohe Beträge mit starker Nacheilung auf. Im Bereich ansteigenden Auftriebs, in Phase mit der Bewegung, geht Energie von der Strömung an die Bewegung über. Auf eine elastische Struktur hätte das einen destabilisierenden Einfluss. Auf Grund des charakteristischen Verlaufs von Wirbeln kann sich der Ort, an dem die Wirbelströmung beeinflusst wird, von dem Ort deutlich unterscheiden, an dem die hervorgerufenen Luftkräfte eine u.U. destabilisierende Wirkung haben.