2D Navier-Stokes-Nachrechnungen von Mini-Trailing Edge Devices im Niedriggeschwindigkeitsbereich

Abstract

In diesem Bericht werden die Low Speed Arbeiten des DLR zum AP 5.1 des interdisziplinären Forschungsvorhaben ProHMS (Prozesskette Hochauftrieb mit Multifunktionalen Steuerflächen) zusammengefasst. Das Arbeitspaket AP 5.1 ist der Entwurf und Parameterstudie an Mini-TED's (Mini-Trailing Edge Devices). Das AP 5.1 besteht aus drei Arbeitspunkten: 1. Erweiterung und Validierung von MEGAFLOW für Anwendung auf Mini-TED's 2. Auslegung und parametrische Untersuchung von geeigneten Mini-TED's für High und Low-Speed Bedingungen. 3. Vorbereitende Analysen für die Windkanaluntersuchungen von Mini-TED's im DNW. Die Arbeiten zum ersten Arbeitspunkt werden im Kapitel 2. behandelt. Es wurden 2D Navier-Stokes Rechnungen für Profile mit Gurney Klappen im Niedergeschwindigkeitsbereich durchgeführt. Für die Validierung wurde als Profil die H8Y-Geometrie der 2D Messung im KKK aus HAK 2, Messphase 3 genommen. Rechnungen wurden sowohl auf strukturierten Rechennetzen, mit dem Verfahren FLOWer, wie auf hybriden Rechennetzen, mit dem Verfahren TAU durchgeführt. Es wurde der Einfluß von lokaler Netzadaption auf Strömungsdetails untersucht. Außerdem wurden robuste Parametereinstellungen für die Verfahren erarbeitet um konvergente Lösungen zu erzielen. Im 3. Kapitel sind die Arbeiten zum zweiten Arbeitspunkt enthalten. Zur Validierung mit dem Windkanal Experiment im KKK und zur parametrischen Untersuchung der Strömungseigenschaften von verschiedenen Mini TED's sind 2D-Navier-Stokes Lösungen im LS-Bereich mit dem Verfahren TAU berechnet worden. Die untersuchten Konfigurationen beinhalten folgende Mini-TED's: clean, 1%c Gurney, 2%c Gurney, Split Flap (effektive Höhe entspricht 1%c Gurney) und um 1,5%c vorgerückte 2%c Gurney. Der dritte Arbeitspunkt wird im Kapitel 4. behandelt. Für das im DNW-NWB und DNW-KKK zu vermessende modifizierte H8Y-Profil mit Split Flap (H8Y-Profil mit Nasenmodifikation) wurden Rechnungen für die clean Konfiguration durchgeführt. Untersucht wurden die Fälle mit Split Flap in Stellung 30° und ohne Split Flap.