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Thermal Analysis of Fluid-Structural Interaction in High-Speed Engine Flowfields

Reinartz, B. und Koschel, W. (2001) Thermal Analysis of Fluid-Structural Interaction in High-Speed Engine Flowfields. Journal of Spacecraft and Rockets, 17 (6), Seiten 1339-1346.

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Kurzfassung

The impetus toward development of a hydrogen-fueled scramjet engine to accelerate aerospace vehicles at hypersonic speeds has focused attention on the need to model accurately the fluid-thermal-structural interaction of such engines. The proposed method is able to solve coupled thermal problems by computing high-speed turbulent and compressible flowfields including multidimensional heat conduction in adjacent walls. To achieve a csompletety conservative coupling at the fluid-structural interface, the same finite element method is applied to both the fluid an the structural equations. The use of the surface energy-balance equation with the boundary integral formulation yields a stable solution procedure for steady-state computations of the stiff problem. For the computation of the heat transfer inside a supersonic combustion chamber, the nonreactive gas flow solver is extended by an energy source term to simulate the heat addition due to the combustion process. The code is tested and applied to a combustor and test conditions experimentally investigated within the framework of the joint German-Russian cooperation on scramjet technology.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen: LIDO-Berichtsjahr=2002,
Titel:Thermal Analysis of Fluid-Structural Interaction in High-Speed Engine Flowfields
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Reinartz, B.RWTH, Aachen
Koschel, W.NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2001
Erschienen in:Journal of Spacecraft and Rockets
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:17
Seitenbereich:Seiten 1339-1346
Status:veröffentlicht
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):E -- keine Zuordnung
Standort: Lampoldshausen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtantriebe
Hinterlegt von: Monika Lohmiller
Hinterlegt am:16 Sep 2005
Letzte Änderung:06 Jan 2010 13:57

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