Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

Schornsteinwirbel Ω 1
Der Schornsteinwirbel entsteht als eine Ringwirbelstruktur infolge der aerodynamischen
Sperrung der Hauptströmung am geneigten freien Zylinder des Kühlluftstrahls.
Hufeisenwirbel Ω 3
Der Hufeisenwirbel hat seinen Ursprung im positiven Druckgradienten der am Kühlluftstrahl
aufgestauten Hauptströmungsgrenzschicht. Die Trägheitskräfte in den äußeren Schichten sind
größer als in den unteren Schichten, daher ist das Kräftegleichgewicht zwischen Druckkraft
und der Trägheitskraft im wandnahen Bereich der Grenzschicht weiter stromauf erreicht als
im oberen Teil.
Stromabwärts bewirkt der positive Druckgradient eine Rückströmung aufgrund der größeren
Druckkraft. Die weiter außen liegenden Grenzschichten rollen zur Versorgung der unteren
Grenzschichten gegen den Kühlluftstrahl ein und schwimmen seitlich am zylinderförmigen
Kühlluftstrahl ab.
Abb. 3.85 – Wirbelstrukturen im Ausblasestrahl, Quelle Vogel [38]
Nierenwirbel Ω 2
Der Nierenwirbel resultiert aus den Trägheitskräften in der freien Scherschicht des
Kühlluftstrahls, die nicht ausreichen, um die Strömung der Strahltrajaktorie folgen zu lassen.
Die Druckkräfte bewirken die Aufwärtsdrift im Strahlkern.
Es entstehen im Fall einer nicht lateralen Ausblasung zwei symmetrische, gegendrehende
Wirbel. Tritt der Kühlluftstrahl im Hauptstrom aus, so werden seine äußeren Randschichten
erfaßt und die Strahlablenkung verstärkt.
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