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Auslegung eines Windkanalmodells mittels numerischer Strömungssimulationen

Neubacher, R. und Henckels, A. und Schulte, D. (1999) Auslegung eines Windkanalmodells mittels numerischer Strömungssimulationen. DLR-Interner Bericht. 39113-99 A 05, 65 S.

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Kurzfassung

Der Triebwerkseinlauf stellt für Hyperschall-Raumflugzeuge (z.B. ELAC) eine leistungsbestimmende Baugruppe dar. In der Abteilung Windkanäle Köln-Porz des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt werden daher im Rahmen eines Teilprojektes des DFG Sonderforschungsbereiches 253 solche Hyperschall-Einlaufsysteme optimiert. Da ein Hyperschall-Einlaufsystem über einen weiten Bereich betrieben werden muß, ist eine Anpassung an die verschiedenen Flugmachzahlen erforderlich. Die Untersuchung der hierzu erforderlichen Maßnahmen wie z.B. Rampenverstellung oder Absaugung soll zunächst im Bereich der Außenverdichtung anhand eines Prinzipmodells im Hyperschall-Windkanal des DLR durchgeführt werden. Dieses Windkanalmodell, bestehend aus zwei verstellbaren Rampen, wird mit Hilfe von numerischen Strömungssimulationen ausgelegt und anschließend konstruiert. Bei dem eingesetzten numerischen Verfahren handelt es sich um einen modernen 2D-Finite-Element-Strömunslöser, wobei die Rechnung auf unstrukturierten, adaptiven Netzen unter Annahme laminarer Grenzschichten erfolgt. Basierend auf einfachen, reibungsfreien Vorstudien werden in den daran anschließenden Navier-Stokes-Berechungen die Parameter der Anströmung sowie die Geometrie des Modells variiert, um so zu einer optimierten Modellauslegung zu gelangen. Abschließend wurde der Entwurf eines Windkanalmodells erarbeitet. Im einzelnen werden hier folgende Arbeitsschritte vorgestellt: Analytische und numerische Vorstudien, Strömungsberechnung auf adaptiven Netzen, Auswertung und Interpretation sowie der Entwurf eines Windkanalmodells

Dokumentart:Berichtsreihe (DLR-Interner Bericht)
Zusätzliche Informationen: LIDO-Berichtsjahr=1999,
Titel:Auslegung eines Windkanalmodells mittels numerischer Strömungssimulationen
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Neubacher, R.NICHT SPEZIFIZIERT
Henckels, A.NICHT SPEZIFIZIERT
Schulte, D.NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:1999
Seitenanzahl:65
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Hyperschall-Einlauf, Windkanalmodell, FEM-Strömungslöser, optimierte Modellauslegung
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W RP - Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):NICHT SPEZIFIZIERT
Standort: Köln-Porz , Braunschweig , Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Institut für Strömungsmechanik
Hinterlegt von: elib DLR-Beauftragter
Hinterlegt am:16 Sep 2005
Letzte Änderung:14 Jan 2010 20:41

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