Leiser Niedergeschwindigkeits-Windkanal (LNB)

Kategorie Beschreibung
Verantwortlich Dr.-Ing. André Bauknecht
Bauart konitnuierlicher, atmosphärischer Eiffel-Kanal
Messstrecke 0,6 m x 0,4 m x 1,5 m
Max. Geschwindigkeit 19 m/s
Turbulenzgrad < 0,1% bei 10 m/s
Strömungsgleichförmigkeit 1%
Motorleistung 3 kW

Arbeitsprinzip

Der LNB ist ein kontinuierlich arbeitender Eiffel-Kanal mit geschlossener Messstrecke. Die Beruhigungskammer mit Düse, der Diffusor sowie die Motoraufhängung sind aus glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt. Die Teststrecke ist mit Glaswänden versehen, um den Einsatz von optischen Messsystemen zu gestatten. Der Kanal ist in einem Raum mit einer Länge von 8,2 m aufgestellt, der den Rücklauf der Luft ermöglicht. Die Decke des Raums ist mit Noppenschaum verkleidet, um das Geräuschniveau zu senken. Der Windkanal selbst ist über Gummiklötze auf einem Stahlgestell gelagert, sodass Vibrationen des Kanals gedämpft werden. Zudem sind Motor und Fan von dem Rest des Kanals entkoppelt.

 

 

Messstrecke

Die obere, die untere sowie eine seitliche Wand der Messstrecke sind aus Glas gefertigt, um den Einsatz von optischen Messsystemen zu gestatten (z.B. PIV). Die Strömungsgeschwindigkeit in der Messstrecke wird mithilfe eines Flügelradanemometers bestimmt. Die Gleichförmigkeit der Strömungsgeschwindigkeit wurde in drei Querschnitten mittels einer Prandtl-Sonde bestimmt. Die Geschwindigkeitsabweichungen betragen danach 1% bei 10 m/s. Der Turbulenzgrad in der Messstrecke ist unter 0,1 % bei 10 m/s.

LNB

Düse

Die Düse des Kanals hat eine rechteckige Form und folgt Börgers Entwurfsmethode. Das Kontraktionsverhältnis beträgt 16. Zur Dämpfung niederfrequenter Vibrationen sind die Wände mit Hartschaummatten verstärkt und mit Schaumstoff verkleidet. Am Düseneinlass sorgen verschiedene Vorrichtungen für eine gute Strömungsqualität. Ein 30 mm dickes Vlies, ein Gleichrichter und ein Turbulenzgitter sorgen für geringe Turbulenzgrade. Der mittlere Wabendurchmesser beträgt 14 mm bei einer Tiefe von 133 mm.

 

LNB

Anwendungen

Der LNB wurde für Untersuchungen bei kleinen Reynoldszahlen und instationären Strömungen gebaut. Dazu zählen etwa detaillierte Untersuchungen von laminaren Ablöseblasen sowie Untersuchungen über die Wechselwirkung von kohärenten Strömungsstrukturen in Grenzschichten.

POM

Verwandte Veröffentlichungen

  • Heintz, Alexander, and Peter Scholz. "Measurements on the effect of steps on the transition of laminar boundary layers." Experiments in Fluids 64.4 (2023): 76. DOI:10.1007/s00348-023-03614-x
  • Semaan, Richard, and Nico Nordhoff. "Combined Pneumatic/Mechanical Actuation for Drag Reduction of a Bluff Body." AIAA Journal 60.6 (2022): 3923-3930. DOI:10.2514/1.J060857
  • Düssler, Stefanie, Florian Siebert, and André Bauknecht. "Coandă-Type Flow Actuation for Load Alleviation." Journal of Aircraft 59.5 (2022): 1303-1319. DOI:10.2514/1.C036659
  • Shaqarin, T., et al. "Drag reduction of a D-shaped bluff-body using linear parameter varying control." Physics of Fluids 33.7 (2021). DOI:10.1063/5.0058801

  • Shaqarin, Tamir, et al. "Closed-loop drag reduction over a D-shaped body via Coanda actuation." Fluid-Structure-Sound Interactions and Control: Proceedings of the 5th Symposium on Fluid-Structure-Sound Interactions and Control 5. Springer Singapore, 2021. DOI:10.1007/978-981