LEVoGs an der Vorderkante eines Windkanalmodells
In der Abteilung werden aktive und passive Methoden zur Strömungskontrolle an Rotorblattprofilen numerisch und experimentell untersucht. Hierbei wird unterschieden zwischen Maßnahmen zur Widerstandsreduktion am vorlaufenden Rotorblatt und Maßnahmen zur Abschwächung von Dynamic Stall am rücklaufenden Blatt. Für das vorlaufende Rotorblatt werden Maßnahmen der Wölbungskontrolle z. B. durch Miniature Trailing-Edge Devices (MiniTEDs) oder Hinterkantenklappen zur Widerstandsreduktion erforscht. Für das rücklaufende Rotorblatt findet im Rahmen des DLR/ONERA-Projektes SIMCOS die Untersuchung von Maßnahmen zur Ablösekontrolle mittels Luftausblasung oder sog. „Leading-Edge Vortex Generators“ (LEVoGs) statt. Mit beiden Methoden wird die Verminderung der während des Dynamic Stall auftretenden dynamischen Nickmomentenspitzenlasten angestrebt und sowohl mit DLR-TAU Simulationen als auch mit Windkanalexperimenten erforscht. Die Luftausblasung stellt dabei eine aktive Kontrollmaßnahme dar, mit der durch konstante oder gepulste Ausblasung mit Frequenzen von bis zu 500Hz aus Bohrungen auf der Blattoberseite die Umströmung positiv beeinflusst wird. Als aktive Maßnahme kann diese auch abgeschaltet werden, wenn keine Beeinflussung erforderlich ist. LEVoGs charakterisieren eine passive Kontrollmaßnahme in Form kleiner scheibenförmiger Elemente an der Vorderkante des Rotorblatts durch die bei hohen Blattanstellwinkeln eine positive Beeinflussung des dynamischen Ablöseverhaltens nachgewiesen werden konnte. Zur Untersuchung und Optimierung der Wirkungsweise dieser Art von Wirbelgeneratoren werden neben Standardmesstechniken wie instationäre Druck- und Kraftmessungen auch neuartige optische Messverfahren wie z.B. tomographisches Particle Image Velocimetry eingesetzt.
Literatur