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Ein Verfahren zur aerodynamischen Optimierung von dreidimensionalen Konfigurationen in Überschallströmung

Orlowski, M. (2000) Ein Verfahren zur aerodynamischen Optimierung von dreidimensionalen Konfigurationen in Überschallströmung. Dissertation. DLR-Forschungsbericht. 2000-24.

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Abstract

Die vorliegende Arbeit beschreibt ein Verfahren zur aerodynamischen Optimierung von dreidimensionalen Konfigurationen, das auf der wiederholten Nachrechnung von Strömungsfeldern basiert. Ein mathematischer Algorithmus zur Bestimmung von Extrema gibt nach einer deterministischen Strategie Änderungen der behandelten Geometrie vor. Die modifizierte Geometrie und das umschließende Raumnetz werden erstellt sowie das dazugehörige Strömungsfeld durch Lösung der Euler- oder Navier-Stokes-Gleichungen berechnet. Anhand der sich ergebenden aerodynamischen Beiwerte wird die jeweilige Änderung bewertet. Im Rahmen eines iterativen Prozesses ermittelt der Algorithmus schließlich die modifizierte Geometrie, welche die über eine Gütefunktion gestellten Anforderungen am besten erfüllt. Die Funktion des erstellten Verfahrens wurde anhand analytischer Lösungen klassischer Optimierungsaufgaben überprüft. Aerodynamische Optimierungen hinsichtlich des symmetrischen Profils und des rotationssymmetrischen Körpers, die bei vorgegebener Länge und Dicke bzw. Volumen den minimalen Wellenwiderstand in Überschallströmung aufweisen, führten auf die analytischen Lösungen. Ein Vergleich mit anderen Verfahren wurde anhand exemplarischer Anwendungen durchgeführt. Trotz gleicher Optimierungsaufgaben ergaben aerodynamische Optimierungen mit dem erstellten Verfahren deutlich andere Konfigurationen mit erheblich günstigeren Werten der Gütefunktion.

Document Type:Monograph (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Additional Information: LIDO-Berichtsjahr=2000,
Title:Ein Verfahren zur aerodynamischen Optimierung von dreidimensionalen Konfigurationen in Überschallströmung
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Orlowski, M.UNSPECIFIED
Date:2000
Status:Published
Keywords:Aerodynamischer Entwurf, Aerodynamische Optimierung, Gradientenverfahren, Sears-Haack-Körper, Überschallverkehrsflugzeug
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport (old)
HGF - Program:Space (old)
HGF - Program Themes:W RP - Raumtransport
DLR - Research area:Space
DLR - Program:W RP - Raumtransport
DLR - Research theme (Project):W - Grundlagen Raumtransport - Anlagen und Messtechnik (old)
Location: Köln-Porz , Braunschweig , Göttingen
Institutes and Institutions:Institute of Aerodynamics and Flow Technology > Institut für Entwurfsaerodynamik
Deposited By: elib DLR-Beauftragter
Deposited On:16 Sep 2005
Last Modified:14 Jan 2010 20:13

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