Experimentelle Untersuchung des laminar-turbulenten Umschlags an einer parallel angeströmten konkaven Wand

In Erganzung zu den bisher durchgefuhrten experimentellen Unter- suchungen an konkaven Wanden wurde hier besonders angestrebt, den unmittelbaren Einfluss der Langswirbelstoerung auf den laminar-tur- bulenten Umschlag herauszufinden. Es musste daher versucht werden, andere Stoerungen, wie die Tollmien-Schlichting-Wellen, moeglichst zu vermeiden. Dies gelang weitgehend durch die Wahl besonders stark gekrummter Wande (R=O,5mund R= I m), in deren Grenzschicht die durch die Zentrifugalkraft hervorgerufene Instabilitat so stark ist, dass bei kleinen Geschwindigkeiten die laminare Stroemung bereits ge- gen gegenlaufig rotierende Langswirbelpaare instabil wird und in Tur- bulenzumschlagt, ehe sienach der linearisierten Theorie gegenTollmien- Schlichting-Wellen instabil wird. Beider Durchfuhrung der Versuche wurden zunachst mit der Wasser- stoffblaschenmethode die Stoerungen sichtbar gemacht, die sich auf naturliche Weise in der instabilen Grenzschicht entwickeln. Sie zeigen dreidimensionalen Charakterund weisen die inderTheorieangenommene Periodizitat in Spannweitenrichtung auf. Dasselbe Ergebnis stellte sich ein, alsderAnstroemungdurch einSieb vor dem Modell beliebigeAnfangs- stoerungen in isotroper Verteilung uberlagert wurden. Die durch diese Anordnung erwirkte groessere Regelmassigkeit des Stroemungsfeldes er- moeglichte es, zu den jeweiligen Versuchsbedingungen die Wellenlange der Langswirbelstoerung zu bestimmen. Es konnte dazu eine durch die linearisierte Theorie erklarbare Abhangigkeit der Wellenlange von der Anstroemgeschwindigkeit und der Modellkrummung festgestellt werden.