Untersuchung des instationären Nachlaufgebietes eines generischen Sattelzuges unter verschiedenen Randbedingungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christian Oliver Paschereit
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 235211755

• Erstellungsjahr: 2019

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Das Forschungsprojekt "Untersuchung des instationären Nachlaufgebietes eines generischen Sattelzuges unter verschiedenen Randbedingungen" hat sich mit der Untersuchung eines Ansatzes der Strömungskontrolle an einem generischen LKW-Modell beschäftigt. Hierbei ist eine Kombination aus passiver (Basisklappen) und aktiver (fluidische Oszillatoren) Strömungskontrolle am Heck des Modells zum Einsatz gekommen. Die Hinzunahme der aktiven Strömungskontrolle soll die Wirkung der mittlerweile gängigen Basisklappen verbessern, größere Klappenwinkel und folglich eine weitere Reduktion des aerodynamischen Widerstandes ermöglichen. Neben den klassischen Windkanalmessungen sind die Versuche mit aktiver Strömungskontrolle in der Tiefwasserschlepprinne der TU Berlin durchgeführt worden um die Machbarkeit von Schleppkanalversuchen als sinnvolle Alternative zu zeigen. Zwei wesentliche Vorteile der Schleppversuche in Wasser sind zum einen das Erreichen deutlich höherer Reynoldszahl und die Relativbewegung zwischen ruhender Umgebung und bewegtem Modell. In einer ersten Parameterstudie konnte gezeigt werden, dass der gewählte Strömungskontrollansatz eine deutliche Widerstandsreduktion bei höheren Klappenwinkeln erzielt. Der direkte Zusammenhang zwischen Klappenwinkel und Impulsbeiwert sowie der Aktuatorabstand sind entscheidende Parameter zur effizienten Gestaltung der untersuchten Abrisskontrolle. Die Experimente in der Schlepprinne der TU Berlin haben zu einer guten Übereinstimmung mit den Windkanalergebnissen geführt. Die Eigenschaften der verwendeten Aktuatoren sind ebenfalls untersucht worden. Der Schub der Oszillatoren ist vermessen, der Einfluss von interner und externer Kavitation ist untersucht und die Skalierbarkeit der Oszillationsfrequenzen ist bewiesen worden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Drag Reduction on a Rectangular Bluff Body with Base Flaps and Fluidic Oscillators. Exp Fluids, 56(7):151, 2015
  Schmidt, H.-J., Woszidlo, R., Nayeri, C. N., & Paschereit, C. O.
  
• Drag reduction using base flaps combined with vortex generators and fluidic oscillators on a bluff body, SAE Int. J. Commer. Veh., 8(2):705-712, 2015
  Hoffmann, F., Schmidt, H.-J., Nayeri, C. N., & Paschereit, C. O.
  
• Experimental Investigation of the Flow Field behind a Bluff Body Equipped with Fluidic Oscillators, In: AIAA 2015, 53th AIAA aerospace sciences meeting 2015
  Schmidt H.-J., Woszidlo, R., Nayeri, C. N., & Paschereit, C. O.
  
• Fluidic oscillators for bluff body drag reduction in water. In: AIAA 2016, 54th AIAA aerospace sciences meeting 2016
  Schmidt, H.-J., Woszidlo, R., Nayeri, C. N., & Paschereit, C. O.
  
• Separation Control with Fluidic Oscillators in Water. Exp Fluids, 58(8):106, 2017
  Schmidt, H.-J., Woszidlo, R., Nayeri, C. N., & Paschereit, C. O.
  
• The Effect of Flow Control on the Wake Dynamics of a Rectangular Bluff Body in Ground Proximity. Exp Fluids, 58(8):106, 2018
  Schmidt, H.-J., Woszidlo, R., Nayeri, C. N., & Paschereit, C. O.