Das Druckstörungsfeld im Überschall längs einer schwach welligen Wand unter Berücksichtigung der Grenzschicht

Abstract

Druckstörungen, erzeugt durch eine wellige Wand bei Überschallanströmung, werden mit der linearisierten Theorie der kleinen Störungen unter Einbeziehung der Grenzschicht berechnet. Dabei wird die Grenzschicht in eine reibungsfreie, rotationelle Außenschicht und eine viskose Unterschicht aufgeteilt. Laminare und turbulente Grenzschichten werden untersucht. Die Druckstörungen, d. h. ihre Amplituden und Phasenlagen, werden ins Verhältnis gesetzt zu den nach der reibungsfreien Theorie ermittelten. Es zeigt sich, daß der Einfluß der Grenzschicht vernachlässigt werden kann, wenn die Wellenlänge der Wandstörung sehr viel größer ist als die Grenzschichtdicke. Für kleinere Wellenlängen wirkt die Grenzschicht dämpfend auf die Außenströmung, d. h. die Amplituden der Druckstörungen sind kleiner als die im reibungslosen Fall gerechneten. Besonders im Falle laminarer Grenzschichten und kleinerer Wellenlängen der Wandstörung nehmen die Druckstörungen in Wandnähe Unterschallcharakter an, obwohl die Außenströmung Überschallgeschwindigkeit hat.