Untersuchungen zur Instabilität hypersonischer Grenzschichten unter Berücksichtigung von Hochtemperatureffekten:
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INHALT S VERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 7
TABELLENVERZEICHNIS 1 5
N O M E N K L A T U R 1 7
1 EINFUEHRUNG 2 1
1.1 INSTABILITAETEN UND TRANSITIONSUNTERSUCHUNGEN AN DER EBENEN PLATTE 26
1.2 RAMPEN- UND KEGELGEOMETRIEN 33
1.3 TRANSITION DURCH OBERFIAECHENRAUIGKEITEN UND EINFLUSS DER ABLATION 38
1.4 MOTIVATION UND ZIELE DER VORLIEGENDEN ARBEIT 40
2 GRUNDGLEICHUNGEN 4 3
2.1 STROEMUNGSGLEICHUNGEN 43
2.2 MODELLIERUNG DER CHEMISCHEN REAKTIONEN 47
2.3 MODELLIERUNG DER PHYSIKALISCHEN UND THERMODYNAMISCHEN KO
EFFIZIENTEN 50
2.3.1 SPEZIFISCHE WAERME BEI KONSTANTEM VOLUMEN 50
2.3.2 SPEZIFISCHE WAERME BEI KONSTANTEM DRUCK 51
2.3.3 DYNAMISCHE ZAEHIGKEIT 51
2.3.4 WAERMELEITKOEFFIZIENT 51
2.3.5 MISCHUNGSREGEL FUER DIE ZAEHIGKEIT UND DIE WAERME LEITFAEHIGKEIT 51
2.3.6 DIFFUSIONSKOEFFIZIENT 52
2.4 ENERGIETRANSFER ZWISCHEN TRANSLATORISCHER ENERGIE UND VIBRA
TIONSENERGIE 53
5
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IMAGE 2
6
INHALTSVERZEICHNIS
2.5 FORMULIERUNG DER RANDBEDINGUNGEN 54
3 INSTABILITAETSUNTERSUCHUNGEN A N EINER R A M P E B E I M A = 5 5 5
3.1 PARAMETER DER SIMULATION 59
3.2 NUMERISCHE METHODE 62
3.2.1 ZWEIDIMENSIONALE GRUNDSTROEMUNG . 64
3.2.2 EINBRINGEN DER STOERUNGEN 64
3.3 SIMULATIONSRESULTATE 65
3.4 ZUSAMMENFASSUNG 83
4 INSTABILITAETEN A N DER E B E N E N P L A T T E I M HYPERSCHALL 8 5
4.1 NUMERISCHE METHODE . . . 88
4.2 ERGEBNISSE 90
4.2.1 STATIONAERE GRUNDSTROEMUNG 91
4.2.2 VERGLEICHE MIT LINEARER STABILITAETSTHEORIE 95
4.2.3 STOERRECHUNGEN 100
4.3 ZUSAMMENFASSUNG 103
5 CHEMISCHE NICHTGLEICHGEWICHTSEFFEKTE I M N A C H L A U F EINES
HINDERNISSES IN DER HYPERSONISCHEN GRENZSCHICHT 105
5.1 EINFUEHRUNG UND GEOMETRIE 105
5.1.1 ANSTROEMBEDINGUNGEN 107
5.1.2 INTEGRATIONSGEBIETE DER VERSCHIEDENEN SIMULATIONEN . . 108 5.2
SIMULATIONSERGEBNISSE 110
5.2.1 ERGEBNISSE FUER DIE ZWEIDIMENSIONALE GESAMTKONFIGURA- TION MIT
HINDERNIS 111
5.2.2 SIMULATION IM DIREKTEN UMFELD DES QUADERS 114
5.2.3 STATIONAERE SIMULATION DES QUADERNACHLAUFS 120
5.2.4 STABILITAETSANALYSE DER STATIONAEREN NACHLAUFSTROEMUNG . . 126 5.2.5
INSTATIONAERE ERGEBNISSE FUER DEN HINDERNISNACHLAUF . . . 128 5.3
ZUSAMMENFASSUNG HYBOLT 150
6 ZUSAMMENFASSUNG 155
LITERATURVERZEICHNIS 159
A NUMERISCHE KONVERGENZSTUDIEN 175
A.L EINFLUSS DER NUMERISCHEN VISKOSITAET AUF DIE AUSDEHNUNG DER
ABLOESEBLASE AN DER SUPERSONISCHEN RAMPE 175
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