Affordable Access

Numerical investigation of laminar-turbulent transition in two-and three-dimensional boundary layers / Numerische Untersuchungen zum laminar-turbulenten Uebergang in zwei- und dreidimensionalen Grenzschichten

Authors
  • Wagner, M.
  • Deutsche Forschungsanstalt fuer Luft- un...
Publication Date
Jan 01, 1992
Source
OpenGrey Repository
Keywords
Language
German
License
Unknown

Abstract

Transition to tubulence in two- and three-dimensional boundary layers is investigated by temporal numerical simulations and linear stability analysis. Simulations which are adapted to a DLR transition experiment reveal a marked influence of the relative initial amplitudes of stationary and fluctuating disturbances on the transition process. In the late stages of transition the stability characteristics of the deformed mean velocity profile differ significantly from the stability results obtained for the laminar flow. Temporal simulation results can be related to the spatial disturbance development in the experiment and show a good agreement with measurements. Towards the end of transition the crossflow vortices, developing as a primary instability of the laminar flow, begin to break down. Comparably inexpensive simulations comprising only a few modes in the wall-parallel directions appear to be suitable for a quick preliminary transition estimation. (orig.) / Die Transition bis in die Turbulenz wird fuer zwei- und dreidimensionale Grenzschichten mit zeitlichen numerischen Simulationen und ergaenzenden linearen Stabilitaetsrechnungen untersucht. Auf ein DLR-Transitionsexperiment abgestimmte Simulationen zeigen, dass der Transitionsverlauf in der dreidimensionalen Grenzschicht massgeblich durch die relativen Anfangsamplituden stationaerer und laufender Stoerungen beeinflusst wird. Das im spaeten Transitionsbereich verformte mittlere Geschwindigkeitsprofil weist gegenueber der laminaren Grundstroemung deutlich veraenderte lineare Stabilitaetseigenschaften auf. Der raeumlichen Stoerungsentwicklung im Experiment zugeordnete zeitliche Simulationsergebnisse stimmen gut mit Messungen ueberein. Gegen Ende des Transitionsbereichs beginnen die als primaere Instabilitaet der laminaren Grundstroemung entstehenden Querstroemungswirbel zu zerfallen. Vergleichsweise wenig aufwendige, in den wandparallelen Richtungen nur einige Moden erfassende Simulationen erweisen sich als geeignet fuer eine schnelle erste Einschaetzung des Transitionsverlaufs. (orig.) / Available from TIB Hannover: RN 437(92-36) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / SIGLE / DE / Germany

Report this publication

Statistics

Seen <100 times