LNB

Übersicht

Der Leise Niedergeschwindigkeits-Windkanal Braunschweig (LNB) ist ein atmosphärischer Windkanal in Eiffel-Bauart mit einer modular aufgebauten Messstrecke. Die Messstrecke mit einem Querschnitt von 0,4 m x 0,6 m ist großzügig verglast für optimalen optischen Zugang, die Maximalgeschwindigkeit liegt bei 19 m/s. Der Raum ist mit akustisch dämpfenden Materialien ausgestattet, so dass akustische Störungen minimiert werden. Meist genutzte Messtechnik sind PIV-Systeme, auch zeitaufgelöst, sowie eine Heckstielwaage und ein PSI Druckmesssystem.

LNB

Ansprechpartner

Dr. R. Semaan, PhD

Tel.: 0531-391-94258

r.semaan(at)tu-braunschweig.de

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. Ein 3 kW starker Motor treibt den Kanal an, so dass eine maximale Strömungsgeschwindigkeit von 19 m/s erreicht wird. 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 selber ist über Gummiklötze auf einem Stahlgestell gelagert, so dass Vibrationen des Kanals gedämpft werden. Zudem sind Motor und Fan von dem Rest des Kanals entkoppelt.

Schnittzeichnung LNB
Entwurfsdaten
  • Kontinuierlicher, atmosphärischer Eiffel-Kanal
  • Glasfaserverstärkte Kunststoffbauweise
  • Geschlossene Messstrecke ( 600 mm x 400 mm x 1500 mm )
Strömungsdaten
  • Leistung P = 3 kW
  • Max. Geschw. U = 19 m/s
  • Tu < 0,1% bei 10 m/s
  • Strömungsgleichförmigkeit 1%

Düse

Die Düse des Kanals hat eine rechteckige Form und folgt Börgers Entwurfsmethode. Das Kontraktionsverhältnis der mit Hartschaummatten verstärkten und mit Schaumstoff verkleideten Düse beträgt 16. Am Düseneinlass sorgen verschiedene Vorrichtungen für eine gute Strömungsqualität. Zuerst strömt die angesaugte Luft durch etwa 30 mm dickes Vlies, um anschließend in den Gleichrichter zu gelangen. Dieser besteht aus Aluminiumwaben einer Tiefe von 133 mm und einem mittleren Wabendurchmesser von 14 mm. Im dritten Schritt fließt die Luft durch ein feinmaschiges Sieb, wodurch Turbulenzen weiter verringert werden.

Messstrecke

Die Messstrecke hat eine Höhe von 600 mm, eine Breite von 400 mm und eine Länge von 1500 mm. Die obere, die untere sowie eine seitliche Wand sind aus Glas gefertigt, um den Einsatz von optischen Messsystemen zu gestatten (z.B. PIV). Die Geschwindigkeit in der Messstrecke wird mit Hilfe eines Flügelradanemometers bestimmt. Die Gleichförmigkeit der Strömungsgeschwindigkeit in der Messstrecke 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.

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Anwendungen

Der LNB wurde für Untersuchungen bei kleinen Reynoldszahlen und instationären Strömungen gebaut. Neben Standardmesstechniken ist der Einsatz von verschiedenen PIV-Systemen möglich. Dies sind Stereoskopie-, Mehrebenen- und Hochgeschwindigkeits-PIV Systeme. Diese erlauben detaillierte Untersuchungen von laminaren Ablöseblasen sowie Untersuchungen über die Wechselwirkung von kohärenten Strömungsstrukturen in Grenzschichten.

Ein Bewegungsapparat für kleine Fluggeräte wurde entwickelt, mit diesem lassen sich überlagerte Bewegungsformen darstellen.