In order to investigate the breakdown of vortices generated by the leading edge of delta wings, LDA-measurements have been performed in the flow on the suction side of a delta wing of aspect ratio A = 2. The measurements describe the growth of the vortex along the leading edge and reveal a certain radial structure upstream of the breakdown point. Moreover they shed light on the mechanism responsible for the onset of vortex breakdown on the suction side of a wing.
Es wird entsprechend Bild 17.1 die Strömung an der ebenen Platte bei hohen Reynolds-Zahlen Re = U*∞ L*B/v* betrachtet. Wie bei der laminaren Plattenströmung (vgl. Kap. 7) bildet sich an der Platte eine Grenzschicht aus, in der jedoch jetzt eine turbulente Strömung vorliegt. Außerhalb der turbulenten Grenzschicht habe die Strömung keine Geschwindigkeitsschwankungen, d.h. in diesem Fall handelt es sich um die Translationsströmung mit der konstanten Geschwindigkeit U*∞. Der Grenzschichtrand ist charakterisiert durch den Übergang von der nichtschwankenden drehungsfreien Außenströmung zur turbulenten und damit drehungsbehafteten Grenzschichtströmung. Die Beschreibung dieses Überganges kann mit dem Intermittenzfaktor γ(x*, y*) erfolgen. Dieser Wert definiert die Wahrscheinlichkeit, an der Stelle x*, y* turbulente Strömung anzutreffen. Bei Versuchen beschreibt γ(x*, y*) denjenigen Bruchteil der Zeit, über den an diesem Ort turbulente Strömung beobachtet wird. Der Intermittenzfaktor hat im vollturbulenten Gebiet den Wert γ = 1 und fällt mit wachsendem Wandabstand schließlich auf γ = 0 (keine Turbulenz) ab. Bild 17.2 zeigt schematisch den Verlauf des Intermittenzfaktors γ in der Plattengrenzschicht.
Die Dynamik der Fluide (Strömungsmechanik im engeren Sinne) befaßt sich mit Strömungen von Fluiden. Um die Bewegung des Fluids in einer Strömung zu beschreiben, gibt es zwei verschiedene Darstellungsmethoden:
Es gibt grundsätzlich zwei verschiedene Wege, an die Lösung physikalischer Probleme heranzugehen: experimentell oder theoretisch. Experimentelle Methoden sind nicht Gegenstand dieses Buches. In bezug auf die theoretischen Methoden liegt der Schwerpunkt auf den sog. asymptotischen Methoden. Sie werden in diesem Kapitel kurz in den Gesamtzusammenhang einer theoretischen Behandlung von Problemen eingeordnet, bevor sie in diesem Buch dann das wesentliche "Handwerkszeug" darstellen.
