Visualisierung der Spätstadien der Transition in zwei- und dreidimensionalen Grenzschichten

摘要

Die laminar-turbulente Transition in zwei- und dreidimensionalen inkompressiblen Grenzschichten an einer ebenen Platte wurde mit der Direkten Numerischen Simulation (DNS) unter Verwendung des zeitlichen Modells untersucht. Hierbei wird die zeitliche Entwicklung von Störungen in einer anfangs leicht gestörten laminaren Grenzschicht bis hin zur vollturbulenten Strömung betrachtet. Während in der zweidimensionalen Grenzschicht die Instabilität laufender Tollmien-Schlichting-Wellen den domininanten Instabilitätsmechanismus darstellt, dominiert in der dreidimensionalen Grenzschicht die Querströmungsinstabilität. In beiden Fällen ist beim laminar-turbulenten Übergang die Bildung und der Zerfall jeweils charakteristischer Wirbelsysteme zu beobachten. Diese Wirbelsysteme werden anhand von Isoflächen des statischen Drucks veranschaulicht.