Strömungssichtbarmachung

 
Strömungssichtbarmachung einer Schaufel mit Pennyfuss Urheberrecht: © RWTH Aachen | IST

Die Sichtbarmachung von Strömungen dient der qualitativen Darstellung. Es können Strömungsverläufe und insbesondere Wirbelstrukturen visualisiert werden. Hierzu dienen beispielsweise Anstrichverfahren, Fadenmethode, Farbeinspritzung oder optische Methoden wie das Schlierenverfahren, bei dem durch Ablenkung eines Lichtstrahls Dichtegradienten dargestellt werden und somit Stöße sichtbar gemacht werden können.

Anwendung

Beim Ölanstrichverfahren wird ein Gemisch aus Öl, Farbpigmenten und Zusatzstoffen auf die Wände des zu untersuchenden Prüflings aufgetragen. Sobald die Strömung auf die Wand trifft, wird ein Teil des Ölgemisches von der wandnahen Strömung mitgetragen, wodurch sich Stromlinien abzeichnen. Auch Ablösegebiete und Wirbel lassen sich gut durch das Ölanstrichverfahren sichtbar machen. In Vorversuchen muss die Viskosität des Ölgemisches auf die jeweiligen Randbedingungen der Strömung angepasst werden.

Das Ölanstrichverfahren wird u. a. am Ringgitterwindkanal des Instituts eingesetzt, um die Leckage an den Penny-Kavitäten von Verstellstatoren zu visualisieren. Durch den Einsatz mehrerer Farben können die Aus- und Einströmgebiete an der Kavität ausgemacht werden. Die Eckenablösung und die vorliegende transitionelle Ablöseblase auf der Schaufelsaugseite können in guter Übereinstimmung mit der CFD ermittelt werden.