Strömungsmechanische Instabilitäten

1 Einführung.- 1.1 Instabilität.- 1.2 Strömungsmechanische Instabilitätsphänomene.- 1.3 Stabilitätsdefinition.- 2 Primäre Instabilitäten.- 2.1 Grundgleichungen.- 2.1.1 Inkompressible Strömungen.- 2.1.2 Kompressible Strömungen.- 2.1.3 Allgemeine Strömungen.- 2.2 Stabilitäts-Eigenwertproblem.- 2.3 Schichteninstabilitäten.- 2.3.1 Rayleigh-Bénard Konvektion.- 2.3.2 Diffusions-Konvektion.- 2.3.3 Taylor-Instabilität.- 2.3.4 Görtler-Instabilität.- 2.4 Scherströmungsinstabilitäten.- 2.4.1 Grundströmung.- 2.4.2 Störungsdifferentialgleichungen.- 2.4.3 Zeitliche und räumliche Stabilitätsanalyse.- 2.4.4 Orr-Sommerfeld Gleichung.- 2.4.5 Kompressibilität.- 2.5 Anregung und Ausbreitung von Störungen.- 2.5.1 Mathematische Beschreibung.- 2.5.2 Identifikation von absoluten/konvektiven Instabilitäten.- 2.5.3 Bemerkungen zu absoluten Instabilitäten.- 2.5.4 Bemerkungen zu konvektiven Instabilitäten.- 2.5.5 Transport von Störenenergie.- 2.5.6 Physikalische Konsequenzen.- 2.5.7 Grenzen der Theorie.- 3 Sekundäre Instabilitäten.- 3.1 Grundgleichungen.- 3.1.1 Grundströmung.- 3.1.2 Störungsdifferentialgleichungen.- 3.2 Lösung der Störungsdifferentialgleichungen.- 3.2.1 Lösungstypen.- 3.3 Ergebnisse der sekundären Stabilitätstheorie.- 3.3.1 Thermische Zellularkonvektion.- 3.3.2 Grenzschichtströmung.- 4 Stabilität nichtparalleler Strömungen.- 4.1 Analytische Erweiterung der lokalen Analyse.- 4.1.1 Verallgemeinerte Wellenzahl.- 4.1.2 Berechnung der Nichtparallelitätseffekte.- 4.2 Parabolisierte Störungsdifferentialgleichungen.- 4.2.1 Parabolisierung.- 4.2.2 Normierung der Störung.- 4.2.3 Berechnungsmethode (Raumschrittverfahren).- 4.2.4 Bemerkungen.- 4.3 Ergebnisse und Vergleich mit lokaler Stabilitätsanalyse.- 5 Technische Anwendungen.- 5.1 Transitionsvorhersage.- 5.1.1 eN-Methode.- 5.1.2 Nichtlineare PSE-Analyse.- 5.1.3 Laminarflügel mit Pfeilung.- 5.2 Aktive Strömungsbeeinflussung.- A.1 Differentialoperatoren in Zylinderkoordinaten.- A.2 Lösung des inhomomogenen Randwertproblems (2.317).- A.3

Prof. Dr.-Ing. habil. Herbert Oertel jr. ist Ordinarius des Instituts für Strömungslehre an der Universität Karlsruhe (TH).