Numerische Untersuchungen rotierender zylindrischer Mikrowirbelgeneratoren zur turbulenten Grenzschichtablösungskontrolle

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ulrich Rist
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455876927

Der vorliegende Antrag dient der Durchführung von Grundlagenuntersuchungen zur Grenzschichtbeeinflussung mit einem neuen Ansatz, dem sogenannten micro Rotating Cylindrical Vortex Generator (mRCVG). Vorarbeiten haben gezeigt, dass wandmontierte, rotierende Zylinderstümpfe (mit ihrer Rotationsachse senkrecht zur Wand) sowohl in laminaren als auch in turbulenten Grenzschichtströmungen lang anhaltende Längswirbel und Hochgeschwindigkeitsschlieren erzeugen. Aufgrund der damit verbundenen, bereits nachgewiesenen, Erhöhung des Wandreibungskoeffizienten ist es konsequent, mRCVGs als ein mögliches neues Mittel zur Steuerung der turbulenten Strömungsablösung in Betracht zu ziehen. In den vorliegenden Arbeiten wird versucht, diejenigen Parameter zu identifizieren, die eine maximale mittlere Wandreibung stromabwärts der mRCVGs ergeben, und diese dann auf eine Testkonfiguration anzuwenden, die aus einer turbulenten Strömung über eine abgerundete Rampe besteht. Die Large-Eddy-Simulation wird verwendet, um instationäre Effekte zu berücksichtigen und einen Einblick in die Strömungsdynamik zu erhalten. Nach Erwartung der Autoren haben die mRCVGs das Potenzial, eine einfache und vermutlich robuste Methode zu werden, die bislang noch nie für die Strömungskontrolle untersucht wurde.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen