Experimente zur Wolkengröße und Kavitationserosion
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Abstract:
Im vorgestellten Experiment an einem CLE-Profil wird (i) kleinskalige und (ii) großskalige Wolkenkavitation beobachtet. Zur Generierung von großskaliger Wolkenkavitation wird das CLE-Profil mit einer künstlichen Rauheit modifiziert. Mittels Hochgeschwindigkeitsmessungen wird die kavitierende Strömung aufgenommen und Frequenz und Wolkengröße für beide Kavitationsregime bestimmt. Bei der kleinskaligen Wolkenkavitation lösen Kavitationswolken ab, die deutlich kleiner als die Tiefe des Profils sind. Diese weisen aber eine höhere Frequenz als bei der großskaligen Wolkenkavitation auf, bei der die Wolken in der Größenordnung der Tiefe des Profils sind. Ort und Anzahl der nach kurzer Zeit auftretenden plastischen, kraterförmigen Verformungen auf dem Profil infolge des Wolkenkollapses werden mittels Mikroskopie bestimmt und mit den Hochgeschwindigkeitsmessungen verglichen. Dadurch wird experimentell gezeigt, dass großskalige Wolkenkavitation ein höheres Schädigungspotential als kleinskalige Wolkenkavitation aufweist.