Title: Weakly three-dimensional transonic laminar flows in slender channels
Language: English
Authors: Kornfeld, Matthias
Qualification level: Doctoral
Keywords: transonische Strömungen; schmale Kanäle; interagierende Grenzschicht; triple deck Theorie; asymptotische Entwicklung
transonic flows; slender channels; Interacting boundary layer; triple deck theory; asymptotic expansions
Advisor: Kluwick, Alfred
Assisting Advisor: Gittler, Philipp
Issue Date: 2011
Number of Pages: 100
Qualification level: Doctoral
Abstract: 
In der vorliegenden Arbeit werden laminare, schallnahe, schwach dreidimensionale Strömungen im hohen Reynoldszahlbereich in schmalen Kanälen, wie sie beispielsweise in Micro-Uberschalldüsen und in Turbomaschinen mikro-elektro-mechanischer Systeme (MEMS) vorliegen, untersucht. Die Kanalhöhe sei dabei derart gering, dass die auftretende Grenzschicht mit der reibungsfreien Kernströmung zu wechselwirken beginnt und die klassische Grenzschichttheorie zusammenbricht. Das hieraus resultierende viskose - reibungsfreie Wechselwirkungsproblem wird für ideale Gase formuliert. Die reibungsfreie Kernregion und die viskose Grenzschicht im Interaktionsgebiet werden mit Hilfe von angepassten asymptotischen Entwicklungen und der Triple-Deck Theorie gelöst. Als Folge davon müssen die Grenzschicht und die Kernregion simultan berechnet werden.

In the present work laminar transonic weakly three-dimensional flows for high Reynolds numbers in slender channels, as they are found in micro supersonic nozzles and turbomachines of micro-electro-mechanical-systems (MEMS), are considered. The channel heights shall be so small that the viscous boundary layer starts to interact with the inviscid core flow and therefore the classical boundary layer approach fails. The resulting viscous-inviscid interaction problem is formulated for perfect gases. The inviscid core region and the viscous boundary layer are investigated by means of matched asymptotic expansions and triple deck theory. As a consequence, the properties of the core region and the boundary layer have to be calculated simultaneously in the interaction region.
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-40221
http://hdl.handle.net/20.500.12708/11243
Library ID: AC07809887
Organisation: E322 - Institut für Strömungsmechanik und Wärmeübertragung 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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