Experimentelle Analyse der instationären Verdichtungsstoßdynamik durch Wechselwirkungen mit turbulenten Strukturen in einer flachen turbulenten Plattengrenzschicht
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Wechselwirkung zwischen einer turbulenten Grenzschicht und einem Stoß in einer Überschallströmung wird mit Hilfe der Particle Image Velocimetry (PIV) untersucht. Das Verständnis des Kopplungsmechanismus zwischen der Grenzschicht und der äußeren Überschallströmung ist für technische Hochgeschwindigkeitsanwendungen von grundlegender Bedeutung. Beispielsweise können die durch die Wechselwirkung verursachten Oszillationen Materialermüdung zur Folge haben, die zu einem katastrophalen Versagen führen kann, wie z. B. einem Strukturschaden in einem Überschallfahrzeug. Die Experimente werden im TWM durchgeführt, in dem eine ebene Platte installiert ist, entlang der sich eine turbulente Grenzschicht bildet. Ein schräger Stoß wird außerhalb der Grenzschicht erzeugt, und es wird analysiert, wie sich die turbulenten Strukturen innerhalb der Grenzschicht durch die Wechselwirkung mit dem auftreffenden schrägen Stoß verändern. Insbesondere konzentrieren wir uns auf die Untersuchung der Ursachen Instabilitäten, die um Größenordnungen langsamer sind als die typischen turbulenten Zeitskalen, da die genaue Art und Weise, in der diese Oszillationen erzeugt werden, nicht gut verstanden ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Compressible flow regimes of a circular cylinder, Proc. 23rd Australas. Fluid Mech. Conf., 2022
M. Awasthi, S. McCreton, C. M. de Silva, R. Baidya, S. Scharnowski & C. J. Kähler
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Towards density measurements in a supersonic turbulent boundary layer, Proc. 20th Int. Symp. Laser Imaging Tech. Fluid Mech., 2022
R. Baidya, S. Scharnowski & C. J. Kähler
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Investigation of a near-field cylinder wake in the Mach number range 0.3 — 2 using highspeed PIV, Proc. 15th Int. Symp. Part. Image Velocimetry, 2023
R. Baidya, S. Scharnowski, M. Awasthi, C. M. de Silva & C. J. Kähler
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Investigation of a Near-Field Cylinder Wake in the Subsonic, Transonic, and Supersonic Regimes. AIAA Journal, 61(12), 5415-5428.
Baidya, Rio; Scharnowski, Sven; de Silva, Charitha M.; Awasthi, Manuj & Kähler, Christian J.
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Characterizing the transition between regular and Mach reflections induced by a shock wave–boundary layer interaction. Shock Waves, 35(2), 125-141.
Scharnowski, S.; Baidya, R. & Kähler, C. J.
