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Active influencing of a separating three dimensional planar boundary layer using Tollmien-Schlichting waves / Aktive Beeinflussung einer abloesenden dreidimensionalen Plattengrenzschicht mittels Tollmien-Schlichting-Wellen

Authors
  • Rebel, J.
Publication Date
Jan 01, 1992
Source
OpenGrey Repository
Keywords
Language
German
License
Unknown

Abstract

One possibility of locally influencing a free shear layer which separates from the trailing edge of a plate is the systematic excitation of a downstream Tollmien-Schlichting wave in the boundary layer of the splitter plate. Such interference is achieved here by a periodic drawing in and pressing out of fluid through a narrow slit in the plate crosswise to the direction of the main flow. A vertically driven water tunnel was constructed for the performance of the experiment. It was so conceived that the implementation of additional excitation methods was possible without further modification. A single component LDA system was controlled by a computer - in particular in the area of the separation edge - to measure the velocity fields. Measurements on a plane perpendicular to the transverse direction have shown that shear layer waves cannot be excited over their total instability range at the predetermined Reynolds number. Comparison with measurements from quasi-acoustic excitation allows us to draw the conclusion that even by excitation of the shear layer instability by a TS wave, the accompanying pressure field is mostly responsible. (orig./AKF) / Eine Moeglichkeit der lokalen Beeinflussung einer freien Scherschicht, die von der Hinterkante einer Platte abloest, ist die gezielte Anregung einer stromab laufenden Tollmien-Schlichting-Welle in der Grenzschicht der Splitterplatte. Hier wurde eine solche Stoerung durch periodisches Einsaugen und Herausdruecken von Fluid durch einen engen Spalt in der Platte quer zur Hauptstroemungsrichtung realisiert. Fuer die Durchfuehrung der Experimente wurde ein vertikal vertriebener Wasserkanal neu aufgebaut. Er wurde so konzipiert, dass die Implementierung zusaetzlicher Anregungsmethoden ohne weiteres moeglich ist. Mit einem 1-komponentigen LDA-System werden rechnergesteuert - vor allem im Bereich der Abloesekante - Geschwindigkeitsfelder vermessen. Messungen in einer Ebene senkrecht zur Querrichtung haben gezeigt, dass Scherschichtwellen bei der vorgegebenen Reynoldszahl nicht ueber ihren gesamten Instabilitaetsbereich angeregt werden koennen. Ein Vergleich mit Messergebnissen bei quasi-akustischer Anregung laesst den Schluss zu, dass auch bei der Anregung der Scherschichtinstabilitaet durch eine TS-Welle im wesentlichen das mitgefuehrte Druckfeld verantwortlich ist. (orig./AKF) / Available from TIB Hannover: H93B1157 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / SIGLE / DE / Germany

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