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Actuator Disk for Helicopter Rotors in an Unstructured Flow Solver

Schweikhard, Roland (2005) Actuator Disk for Helicopter Rotors in an Unstructured Flow Solver. Journal of the American Helicopter Society, 52 (1), Seiten 58-68. ISSN 0002-8711.

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Kurzfassung

Motivated by the demand for a fast flow simulation tool that takes the interaction between a rotor and a helicopter fuselage into account, an actuator disk boundary condition suited for helicopter rotors in forward flight has been implemented in the unstructured grid DLR TAU code. The time-averaged effect of the rotor, which accelerates the flow and adds energy to the fluid, is imposed using source terms in the Navier-Stokes equations. The actuator disk is located in the grid. The transfer of this approach, previously implemented in the structured grid DLR FLOWer code, involved adapting the strategy to the unstructured framework. It is shown that propeller simulation results are in agreement with FLOWer results and simple one-dimensional theory predictions. Moreover, the rotor in forward flight cases prove the robustness of the implementation and resemble FLOWer results. Further development involved testing the implementation in parallel mode, and a more sophisticated rotor force distribution is applied instead of a constant pressure jump. Finally, a comparison of the viscous flow field around the EC145 helicopter computed by TAU and FLOWer is performed. It shows that there is good agreement between the two codes in predicting the effect of the actuator disk on the fuselage pressure distribution.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Actuator Disk for Helicopter Rotors in an Unstructured Flow Solver
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Schweikhard, RolandNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juli 2005
Erschienen in:Journal of the American Helicopter Society
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:52
Seitenbereich:Seiten 58-68
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber
American Helicopter Society, NICHT SPEZIFIZIERT
ISSN:0002-8711
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Actuator disk, Helicopter Aerodynamics, Boundary Condition
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Drehflügler
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L RR - Drehflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Der virtuelle Drehflügler
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Hinterlegt von: Claudia Grant
Hinterlegt am:08 Mär 2007
Letzte Änderung:15 Jan 2010 00:25

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