TY - RPRT A1 - Krenkel, Lars T1 - Investigation of the impact of vortex generators on the shock/boundary-layer interaction N2 - Comprehensive experimental and numerical parameter studies on the impact of isolated vortex generator pairs and complex vortex generator arrays onto a strong shock-/boundary layer interaction are presented within the context of this thesis. The effects of vortices, especially as they interact with each other are discussed in terms of their impact on the boundary layer development, the shock characteristics and the overall aerodynamic performance of the aerofoil. The presented results have been obtained from wind tunnel experiments with a simple flat plate with superimposed pressure gradient as well as with a more comprehensive model of a supercritical transonic aerofoil. In addition complex numerical parameter studies on a supercritical aerofoil in free stream conditions have been conducted. This work is designed for gaining a better understanding of the fundamental mechanisms of vortex generator/shock/boundary-layer interaction in order to achieve improved flight performance in terms of drag reduction, avoidance or at least postponement of separation onset and shock oscillation as well as lift improvement by application of optimised vortex generator configurations. T2 - Untersuchung des Einflusses von Wirbelgeneratoren auf die Stoss-/Grenzschicht-Wechselwirkung KW - 42 ENGINEERING KW - BOUNDARY LAYERS KW - COMPUTERIZED SIMULATION KW - FLOW COUNTERS KW - FLOW MODELS KW - FLUID MECHANICS KW - TRANSONIC FLOW KW - WIND TUNNELS Y1 - 2012 UR - https://www.osti.gov/etdeweb/biblio/22059657 SN - 1434-8454 ER - TY - BOOK A1 - Krenkel, Lars T1 - Untersuchung des Einflusses von Wirbelgeneratoren auf die Stoß-/Grenzschicht-Wechselwirkung N2 - Im Rahmen dieser Arbeit werden experimentelle und numerische Parameterstudien von einzelnen Wirbelgeneratorpaaren und komplexeren Wirbelgeneratoranordnungen bezüglich ihres Einflusses auf eine starke Stoß-/Grenzschicht-Wechselwirkung vorgestellt. Dabei werden die Einflüsse von Wirbeln, insbesondere die Auswirkungen ihrer Wechselwirkungen untereinander, auf das Grenzschichtverhalten, die Stoßcharakteristik und insgesamt auf die aerodynamische Leistung des betrachteten Profils diskutiert. Dazu wurden sowohl Windkanalversuche am einfachen Modell einer ebenen Platte mit aufgeprägtem Druckgradienten sowie an einem Modell eines superkritischen transsonischen Profils durchgeführt. Ergänzend wurden komplexe nume-rische Parameteruntersuchungen an einem Profil in freier Anströmung ausgeführt. Es ist das Ziel, ein besse-res Verständnis der Mechanismen der Wirbelgenerator-/Stoß-/Grenzschicht-Wechselwirkung zu gewinnen, um durch optimierte Anwendung von Wirbelgeneratoren eine Verbesserung der Flugleistungen erzielen zu können. Die Schwerpunkte liegen dabei auf der Reduktion des Widerstandes, der Vermeidung bzw. Verzöge-rung von Strömungsablösung und Stoßschwingung sowie auf der Erhöhung des Auftriebs. KW - CFD KW - Numerische Simulation KW - Stoß-/Grenzschicht-Wechselwirkung KW - Strömungsablösung KW - Strömungssteuerung KW - transsonische Strömung KW - Verdichtungsstoß KW - Windkanal KW - Wirbelgeneratoren Y1 - 2012 UR - https://elib.dlr.de/78972/ SN - 1434-8454 PB - Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Markus Rütten, A1 - Krenkel, Lars A1 - Kessler, Roland T1 - Secondary Flow Effects as Physical Mechanism of Molecular Species Transport in Highly Oscillating Generic-Trachea Flows T2 - 83rd Annual Scientific Conference of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics, 26.-30. März 2012, Darmstadt, Germany N2 - The high frequency oscillation artificial respiration technique is often the last hope for patients to survive highly damaged lung tissue. The mortality can significantly be reduced. In comparison to conventional artificial respiration the applied volume flow rate and pressure is significantly lowered in order to avoid further damaging of lung tissue and remaining intact alveolae. However, the physical mechanism of transport of oxygen to the aeriols under high frequency oscillation is not well understood. In the upper part of the lung convection is dominant, in contrast, the gas exchange in the lower parts of the lung is mainly driven by diffusion. It is not clear how associated gradients of concentrations of different molecular species are then achieved. Highly oscillating fluid flows has been a long research topic in fluid dynamics. It is known that oscillating pressure fluctuations are able to induce secondary flows, in particular, in curved ducts and pipes. The question is, whether the trachea enforces the generation of secondary flow by its kidney like cross section geometry. The influence of molecular species of different densities onto the formation of secondary flows and the convectional transport within the trachea is investigated. In order to clarify the physical mechanisms behind flow simulations have been conducted by using state of the art CFD techniques. KW - CFD KW - Generic-Trachea Flows Y1 - 2012 UR - https://elib.dlr.de/75733/ ER -