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Shock Tunnel Testing of the Transpiration-Cooled Heat Shield Experiment AKTiV

Boehrk, Hannah und Wartemann, Viola und Martinez Schramm, Jan und Wagner, Alexander und Hannemann, Klaus und Eggers, Thino (2012) Shock Tunnel Testing of the Transpiration-Cooled Heat Shield Experiment AKTiV. 18th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference, 24. - 28. Sept. 2012, Tours, France. DOI: 10.2514/6.2012-5935.

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Offizielle URL: http://arc.aiaa.org

Kurzfassung

The present paper presents shock tube testing of the transpiration cooling experiment AKTiV flown on the sub-orbital re-entry body SHEFEXII. The campaign comprises testing of a 1:3 subscale model at original Reynolds number, Mach number and velocity, so that the subscaling has to be compensated for by rising the gas density. This, in turn, results in increased heat flux to the surface compared to the original. The shock tube experiments are supported by fluid dynamics computations by code TAU. Moreover, for lay out and design of the transpiration-cooled thermal protection element, the semi-analytical tool HEATS is introduced, based on a transient heat balance at the surface. Heat flux to the structure is measured just up- and downstream of the cooled sample. The measurement shows that heat flux is reduced upon coolant exhaust. Comparison of these results with HEATS shows that the heat flux predicted with HEATS is in good concurrence with the measured heat flux values at various angles of attack. HEATS results enables prediction of the cooling efficiency, giving an average heat flux reduction to 11.11% upon transpiration cooling for a coolant gas flow of 0.39 g/s and a variety of angles of attack.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag, Paper)
Titel:Shock Tunnel Testing of the Transpiration-Cooled Heat Shield Experiment AKTiV
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Boehrk, Hannah NICHT SPEZIFIZIERT
Wartemann, Viola NICHT SPEZIFIZIERT
Martinez Schramm, Jan NICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, AlexanderNICHT SPEZIFIZIERT
Hannemann, Klaus NICHT SPEZIFIZIERT
Eggers, Thino NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2012
Referierte Publikation:Nein
In Open Access:Ja
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI :10.2514/6.2012-5935
Name der Reihe:Conference Proceedings Online
Status:veröffentlicht
Stichwörter:transpiration-cooling, effusion-cooling, SHEFEX, re-entry, TPS
Veranstaltungstitel:18th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference
Veranstaltungsort:Tours, France
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:24. - 28. Sept. 2012
Veranstalter :AIAA/3AF
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - SHEFEX Programm (alt)
Standort: Stuttgart , Braunschweig , Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Raumfahrzeuge
Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung > Raumfahrt- System- Integration
Hinterlegt von: Hannah Böhrk
Hinterlegt am:16 Okt 2012 15:59
Letzte Änderung:12 Nov 2012 16:27

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