Stationäre und instationäre Transitionsmodellierung in thermischen Turbomaschinen

In thermischen Turbomaschinen und vor allem in Flugtriebwerken beeinflußt der laminar-turbulente Grenzschichtumschlag die Entwicklung der Grenzschicht, Strömungsablösung, Verluste, Wirkungsgrad und Wärmeübergang. Deshalb ist die genaue Berechnung des Transitionsvorganges in Turbomaschinen wesentlich für die Auslegung effizienter und zuverlässiger Maschinen. Aber es ist sehr schwierig, den Umschlag der Grenzschicht mit einem weithin gültigen Model zu berechnen. Daher wurden in den letzten Jahren zahlreiche experimentelle Untersuchungen durchgeführt, um die physikalischen Vorgänge beim Umschlag besser zu verstehen und um empirische Korrelationen für die Verwendung Strömungscodes zu finden. Kürzlich wurden Transitionsmodelle auf der Basis von Eingleichungs-Transportmodellen vorgestellt, die einige Vorteile gegenüber den herkömmlichen algebraischen Modellen zeigen. Fortschritte auf diesem Gebiet und die Erweiterung des Gültigkeitsbereiches sind die Hauptziele dieses Projektvorschlages. Basierend auf diesen Ergebnissen soll der Eingleichungs-Ansatz, der am Institut verwendet wird, modifiziert und erweitert werden. Dies soll in enger Zusammenarbeit mit internationalen Forschungsgruppen als auch mit der experimentellen Arbeitsgruppe des Institutes erfolgen.