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Am Institut für Fluidsystemtechnik werden die physikalischen Ursachen von Strömungsablösung in Turbomaschinen in einem generischen Versuchsaufbau untersucht. Hierzu wird eine Luftströmung von einem stehenden in ein axial rotierendes Rohr geleitet. Im Übergangsbereich der beiden Rohre bilden sich ab einem bestimmten Verhältnis von Durchfluss- zu Rotationsgeschwindigkeit φ≔U̅/(RΩ) eine Ablösung und ein Rezirkulationsgebiet. Diese sog. kritische Durchflusszahl φ_c wird am Versuchsstand in Abhängigkeit von Reynoldszahl Re≔2R² Ω/ν mittels Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) bestimmt. Dabei werden im rotierenden Rohr die Umfangsgeschwindigkeit und somit auch die Drallausbreitung, die so genannte Drallgrenzschicht, gemessen. Ursache für die Strömungsablösung ist die Zentrifugalkraft, die in der Drallgrenzschicht wirkt. Über den Druck ist die axiale Grenzschicht mit der Drallgrenzschicht und somit mit der Zentrifugalkraft gekoppelt. Mittels der Integralmethode der Grenzschichttheorie wird der Eintrittsbereich des rotierenden Rohres für die hydraulisch glatte Strömung analytisch beschrieben. Der Einfluss der Rauheit ist ebenfalls Gegenstand der Forschung.

In bisherigen Forschungen wurde der Rohrquerschnitt konstant gehalten. Für eine systematische Annäherung an eine Turbomaschine wird der Einfluss des veränderlichen Rohrquerschnitts auf die Drallentwicklung und die Stabilität gegenüber Strömungsablösung untersucht. Dabei werden Düsen und Diffusoren mit konstanter Steigung für die Unterschallströmung eingesetzt, um die Strömung zu beschleunigen bzw. abzubremsen.