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Large-Eddy Simulation of Wake Vortex Evolution from Roll-Up to Decay

Misaka, Takashi und Holzäpfel, Frank und Gerz, Thomas (2012) Large-Eddy Simulation of Wake Vortex Evolution from Roll-Up to Decay. DLR-Forschungsbericht, Projektbericht. DLR-FB--2012-02, 11 S. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Bilbliotheks- und Informationswesen, Köln.

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583kB

Kurzfassung

The development of an aircraft wake vortex from the roll-up until vortex decay is studied. An aircraft model and the surrounding flow field obtained from high-fidelity Reynolds-averaged Navier-Stokes simulation are swept through a ground-fixed computational domain to initialize the wake. After the wake initialization, the large-eddy simulation of the vortical wake is performed until vortex decay. The methodology is tested with the NACA0012 wing and applied to the DLR-F6 wing-body model. The roll-up process of the vorticity sheet from a main wing and the merge of an inboard wing vortex into the wingtip vortex are simulated. Vortex parameters such as the averaged circulation, vortex core radius and vortex separation are also evaluated. The growth rate of the vortex core radius is relatively small during the roll-up where the fine mesh resolution in the LES is required to capture the tiny vortex core in the RANS simulation. A high-lift configuration of a landing large transport aircraft was also studied where the wingtip vortices merge with the co-rotating and stronger outboard flap vortices.

Dokumentart:Berichtsreihe (DLR-Forschungsbericht, Projektbericht)
Titel:Large-Eddy Simulation of Wake Vortex Evolution from Roll-Up to Decay
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID
Misaka, TakashiDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Holzäpfel, FrankDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Gerz, ThomasDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Februar 2012
Erschienen in:The DLR Project Wetter & Fliegen
Seitenanzahl:11
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber
Gerz, ThomasDLR, IPA
Schwarz, CarstenDLR, FT
Verlag:Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Bilbliotheks- und Informationswesen, Köln
ISSN:1434-8454
Status:veröffentlicht
Stichwörter:wake vortices, roll-up, large-eddy simulation
Institution:DLR
Abteilung:Institute für Physik der Atmosphäre
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:ATM und Flugbetrieb (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AO - Luftverkehrsmanagement und Flugbetrieb
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Klima, Wetter und Umwelt (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Wolkenphysik und Verkehrsmeteorologie
Hinterlegt von: Misaka, Takashi
Hinterlegt am:11 Apr 2012 15:40
Letzte Änderung:18 Apr 2016 09:18

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