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SFB Transregio 40: Teilbereich B - Heckströmungen

Radespiel, Rolf and Glatzer, Christian and Hannemann, Volker and Saile, Dominik and Scharnowski, Sven and Windte, Jan and Wolf, Christian and You, Yancheng (2011) SFB Transregio 40: Teilbereich B - Heckströmungen. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, 27. - 29. September, Bremen.

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Abstract

Raumtransportsysteme der nächsten Generation werden chemische Raketenantriebe nutzen, da diese Antriebsart auf absehbare Zeit den besten Kompromiss zwischen Entwicklungs- und Herstellungsaufwand sowie Leistung bietet. Die Heckströmung eines Raumtransportsystems mit Raketenantrieb erzeugt während des Aufstiegs bedeutende aerodynamische Lasten und Thermallasten an den Bauteilen des Hecks, die Ursache für statische und insbesondere für dynamische Strukturverformungen sind. Das grundlegende Verständnis des dynamischen Strömungsverhaltens und die Genauigkeit der in industriellen Entwurfszyklen verwendeten numerischen Simulationsmethoden und experimentellen Untersuchungen sind heute nicht ausreichend, um die beim Entwurf zu berücksichtigenden Unsicherheitsmargen hinreichend klein zu halten. Hier setzt der Bereich Heckströmungen im Sonderforschungsbereich Transregio 40 mit Untersuchungen an einer Familie von generischen Modellkonfigurationen an, um das grundlegende Strömungsverhalten zu erforschen und numerische Simulationsmethoden zu validieren. Dafür werden Windkanäle für den gesamten Geschwindigkeitsbereich einer Raketentrajektorie und hochwertige Messtechnik für instationäre Strömungsvorgänge eingesetzt. Es werden neue Entwicklungen der optischen Messtechnik und der experimentellen Charakterisierung der Strömungsschwankungen am Heck anhand der Messergebnisse der Forschungspartner vorgestellt. In der numerischen Strömungssimulation werden die Potenziale von Modellen und Methoden zur Lösung der Reynolds-gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen, der Detached Eddy Simulation und der zonalen Large Eddy Simulation durch Anwendungen im Niedergeschwindigkeitsbereich und im Hyperschall im Vergleich zu Messungen aufgezeigt. Der Beitrag gibt einen Ausblick, wie in zukünftigen Untersuchungen eine Simulation des Schubstrahls unter Berücksichtigung der für die Gasdynamik und den turbulenten Impulsaustausch relevanten Kennzahlen unternommen werden kann.

Document Type:Conference or Workshop Item (Speech, Paper)
Title:SFB Transregio 40: Teilbereich B - Heckströmungen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Radespiel, RolfDLR
Glatzer, ChristianRWTH
Hannemann, VolkerDLR
Saile, DominikDLR
Scharnowski, SvenUni BW
Windte, JanTU-BS
Wolf, ChristianRWTH
You, YanchengDLR
Date:2011
Refereed publication:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:Raketen, Raumtransportfahrzeuge, Heckströmung, Unterschall, Transschall, Überschall, Übersicht, Experiment, Numerik
Event Title:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress
Event Location:Bremen
Event Type:national Conference
Event Dates:27. - 29. September
Organizer:Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Space Transport
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R RP - Raumtransport
DLR - Research theme (Project):R - Raumfahrzeugsysteme - Anlagen u. Messtechnik
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Aerodynamics and Flow Technology > Supersonic and Hypersonic Technology
Deposited By: Dominik Saile
Deposited On:13 Jan 2012 13:37
Last Modified:12 Dec 2013 21:33

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