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Implementierung einer allgemeinen Transformationsvorschrift in den Navier-Stokes-Löser FLOWer für die einfache Vorgabe von Drehachsen und Gelenkpositionen zur Strömungssimulation um Hubschrauber

Fricke, D. (2002) Implementierung einer allgemeinen Transformationsvorschrift in den Navier-Stokes-Löser FLOWer für die einfache Vorgabe von Drehachsen und Gelenkpositionen zur Strömungssimulation um Hubschrauber. Diplomarbeit. DLR-Interner Bericht. IB 124-2002/6, 87 S.

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Kurzfassung

Das CFD-Verfahren FLOWer wird beim DLR für die Berechnung von Strömungen um Hubschrauberrotoren im schnellen Vorwärtsflug eingesetzt. Mit der bisher implementierten Transformationsvorschrift ist die Beschreibung der Blattbewegungen nur sehr eingeschränkt möglich. In der vorliegenden Diplomarbeit wird das Programm FLOWer um eine allgemeine Transformationsvorschrift erweitert, so dass beliebige Drehachsen und Gelenkpositionen vorgegeben werden können. In der neu implementierten Transformationsvorschrift können beliebig viele Koordinatensysteme für die Beschreibung von Bewegungen verwendet werden. Durch den Einsatz von homogenen Koordinaten und homogenen Transformationen lässt sich die gesamte Transformationsvorschrift als Produkt von Matrizen gleichen Typs formulieren. Die Transformationsvorschrift wird in einer einzigen Matrix zusammengefasst, was die Handhabung erheblich vereinfacht. Mit ausgewählten Beispielrechnungen wird die Richtigkeit der neu implementierten Transformationsvorschrift überprüft. Zunächst werden Rechnungen mit isolierten Rotorblättern und Rotoren, jeweils mit und ohne Schlaggelenksabstände, durchgeführt. Die Resultate werden mit dem bekannten Ergebnissen der bisherigen Transformationsvorschrift verglichen. Abschließend wird ein sogenannter Flettner-Rotor untersucht, der aus zwei geneigten Rotoren mit unterschiedlichen Drehrichtungen besteht. Die neu implementierte Transformationsvorschrift ermöglicht mit FLOWer erstmals die Untersuchung eines derartigen Testfalls.

Dokumentart:Berichtsreihe (DLR-Interner Bericht, Diplomarbeit)
Zusätzliche Informationen: LIDO-Berichtsjahr=2003,
Titel:Implementierung einer allgemeinen Transformationsvorschrift in den Navier-Stokes-Löser FLOWer für die einfache Vorgabe von Drehachsen und Gelenkpositionen zur Strömungssimulation um Hubschrauber
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Fricke, D.NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2002
Seitenanzahl:87
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Isolated rotor, forward flight, hinge position, generic transformation, inertial system, relative system
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Drehflügler
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L RR - Drehflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Der virtuelle Drehflügler
Standort: Köln-Porz , Braunschweig , Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Hinterlegt von: Claudia Grant
Hinterlegt am:31 Jan 2006
Letzte Änderung:14 Jan 2010 19:05

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