Aerodynamik einer Hochauftriebskonfiguration unter dreidimensionaler Störung der Zuströmung

Übersicht
In der vorliegenden Arbeit wird ein 2-Element Tragflügelmodell in Hochauftriebs­konfiguration in einem Windkanalexperiment unter dem Einfluss gestörter Zuströ­mung untersucht. Dabei wird die Interaktion des Hochauftriebsmodells mit den Stö­rungen von geringen Anstellwinkeln bis ins Überziehen des Modells betrachtet. Bei den Störungen handelt es sich um transiente Querwirbel, einen stationären Längs­wirbel sowie deren gegenseitige Überlagerung, die mithilfe zweier Wirbelgeneratoren stromauf des Tragflügelmodells in der Windkanalmessstrecke erzeugt werden.
Im ersten Teil werden die Grundlagen für das Verständnis der späteren Störunter­suchungen gelegt. Dabei wird zum einen das aerodynamische Verhalten des Tragflü­gelmodells in ungestörter Zuströmung betrachtet, zum anderen die Vorarbeiten zur Erzeugung der transienten Querwirbel und deren Auswirkungen auf das Hochauf­triebsmodell, die dieser Arbeit zugrunde liegen, dargelegt.
Im zweiten Teil geht es um die stationäre Störung des Modells mittels des stromauf ge­nerierten Längswirbels. Der Längswirbel stellt dabei den Randwirbel eines endlichen, in der Mitte des Windkanals endenden Tragflügels dar. Mithilfe einer Parameter­studie werden geeignete Störfälle identifiziert, die am Ort des Hochauftriebsmodells Störungen vergleichbarer Amplitude wie jene der transienten Störungen aus dem ers­ten Teil induzieren. Aus dieser Studie ergeben sich zwei, stationäre Störfälle, deren Einfluss auf das Hochauftriebsmodell im Folgenden genauer untersucht werden.
Im dritten Teil dieser Arbeit werden den stationären Störfällen aus dem zweiten Teil die transienten Querwirbel überlagert. Es werden Ergebnisse der rein transienten Stö­rungsinteraktion und der stationären Störfälle aufgegriffen und deren Veränderung unter dem Wirken der überlagerten Störungen diskutiert.
Die im Zuge der vorliegenden Arbeit eingesetzten, experimentellen Messmethoden umfassen zeitgemittelte und zeitauflösende Messungen des statischen Oberflächen­drucks, stationäre und phasenstarre Strömungsfeldmessungen sowie qualitative Mes­sungen mittels Ölanstrichbildern des Hochauftriebsmodells.