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Berechnung von Strömungsfeldern um Hubschrauberrotoren im Vorwärtsflug durch die Lösung der Euler-Gleichungen

Pahlke, K. (1999) Berechnung von Strömungsfeldern um Hubschrauberrotoren im Vorwärtsflug durch die Lösung der Euler-Gleichungen. Dissertation. DLR-Forschungsbericht. 1999-22, 139 S.

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Kurzfassung

Ein numerisches Verfahren zur Berechnung der instationären dreidimensionalen Strömung um isolierte Rotoren im schnellen Vorwärtsflug wird vorgestellt. Das Verfahren basiert auf den Euler-Gleichungen, die in ein blattfestes bewegtes Koordinatensystem transformiert wurden. Die Gleichungen werden so gelöst, daß die freie Anströmung exakte Lösung des resultierenden diskreten Verfahrens ist. Der Rotor wird als ein System von mehreren relativ zueinander bewegten Starrkörpern (Rotorblättern) aufgefaßt. Die Diskretisierung des Raumes erfolgt mit überlappenden Netzen (Chimären-Technik). Zusätzlich zu einem expliziten Runge-Kutta-Zeitschrittverfahren wurde ein implizites Zeitschrittverfahren implementiert (Duales Zeitschrittverfahren). Das Chimären-Verfahren wurde durch diverse Beispielrechnungen überprüft. Besonderes Augenmerk wurde auf Anwendung für Rotoren im schnellen Vorwärtsflug gelegt. Mit Ausnahme der Berechnung der Umströmung eines Rotors im langsamen Vorwärtsflug ergab sich in allen Fällen eine gute Übereinstimmung der Chimären-Ergebnisse sowohl mit den Meßwerten als auch mit numerischen Vergleichslösungen. Die genaue Vorhersage der Umströmung von Rotoren im langsamen Vorwärtsflug mit starken Blatt-Wirbel-Interaktionen (BVI) erfordert mit dem vorliegenden Verfahren extrem feine Netze, die zu unakzeptablen Rechenzeiten führen würden.

Dokumentart:Berichtsreihe (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Zusätzliche Informationen: LIDO-Berichtsjahr=1999,
Titel:Berechnung von Strömungsfeldern um Hubschrauberrotoren im Vorwärtsflug durch die Lösung der Euler-Gleichungen
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID
Pahlke, K.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:1999
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenanzahl:139
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Euler-Gleichungen, Finite-Volumen-Verfahren, rotierende Strömungen, instationäre Strömungen, überlappende Netze (Chimären-Technik), Rotoren im Vorwärtsflug
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L DT - Drehflüglertechnologien
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Der virtuelle Drehflügler (alt)
Standort: Köln-Porz , Braunschweig , Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Institut für Entwurfsaerodynamik
Hinterlegt von: DLR-Beauftragter, elib
Hinterlegt am:16 Sep 2005
Letzte Änderung:14 Jan 2010 20:04

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