Numerische Untersuchung zur instationären Kutta-Bedingung

Abstract

Bei vielen aerodynamischen und aeroakustischen Fragestellungen ist die Dynamik der instationären Scherschichtablösung von Bedeutung. Ziel dieser Arbeit ist die numerische Untersuchung einer geeigneten Ablösebedingung, der instationären Kutta-Bedingung. Diese wird für die Strömungsablösung an der Hinterkante einer Splitterplatte analysiert. Die Anregung einer stationären Grundströmung führt zur Verletzung der Kutta-Bedingung, dies ist mit der Erzeugung zusätzlicher Wirbeligkeit verbunden. Erst nach deren Umverteilung ist die Kutta-Bedingung wieder erfüllt. Dieser Prozess wird anhand eines Wirbeltransportmodells interpretiert, welches aus der Betrachtung von Diffusion und Konvektion von Wirbeligkeit hervorgeht. Die Simulationen im Rahmen dieser Arbeit zeigen, dass auch die Produktion von positiver Wirbeligkeit innerhalb einer Schicht negativer Wirbeligkeit als Reaktion der Strömung auf die Anregung auftreten kann. Dies führt zur Kompensation von Wirbeligkeit. Zu einer allgemeinen Beschreibung der instationären Scherschichtablösung ist somit das Modell um diesen Sachverhalt zu erweitern.