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Untersuchung des Thermalverhaltens einer keramischen Finne für HIFiRE-5 mit inversen Wärmeleitungsverfahren

Kraetzig, Benjamin (2012) Untersuchung des Thermalverhaltens einer keramischen Finne für HIFiRE-5 mit inversen Wärmeleitungsverfahren. andere, Universität Stuttgart.

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Kurzfassung

Diese Arbeit befasst sich mit der Lösung des inversen Wärmeleitungsproblems an einer keramischen Finne des Flugexperiments FinEx der HIFiRE-5 Wiedereintrittsmission. Zur Bestimmung der spezifischen Wärmeströme an der Oberfläche stehen drei Sensoren im Inneren der Finne zur Verfügung. Die thermale Charakteristik der Finne wird für eine Oberflächendiskretisierung in 22 Flächen mit Hilfe der NISI Kalibrierung, auf Basis gebrochen rationaler Funktionen, identifiziert. Durch verschiedene Kombinationen der diskreten Oberflächensegmente wird versucht die Verteilung der Wärmeströme zu lokalisieren und so das mehrdimensionale NISI3D Konzept durch Rekonstruktionsansätze zu erweitern. Das Verfahren führt zu guten Ergebnissen für ein generisches Beispiel eines Würfels, bei dem aus 3 Sensoren 6 Oberflächenwärmestrome bestimmt werden können. Allerdings zeigt das Konzept Schwächen bei der Bestimmung von verschieden variablen Wärmestromverteilungen. Das Verfahren wird schließlich an der Finne im Plasmawindkanal getestet. Die Versuchsbedingungen wurden konservativ gewählt, um die Zerstörungsgrenze des Materials nicht zu erreichen. Der neue Ansatz lokalisiert das Wärmestromfeld über den 22 Flächensegmenten aufgrund von nur drei lokalen Temperaturmessungen. Problematisch ist, dass Wärmespitzen an möglichen Staupunkten durch die Wahl der groben Diskretisierung nicht zu bestimmen sind. Eine Anwendung der Methode auf die Flugdaten von FinEx auf HIFiRE-5 wird erfolgreich durchgeführt.

Dokumentart:Hochschulschrift (andere)
Titel:Untersuchung des Thermalverhaltens einer keramischen Finne für HIFiRE-5 mit inversen Wärmeleitungsverfahren
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Kraetzig, BenjaminNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juni 2012
Seitenanzahl:60
Status:nicht veröffentlicht
Stichwörter:HIFiRE, system identification, TPS, sharp leading edge
Institution:Universität Stuttgart
Abteilung:Institut für Thermodynamik der Luft- und Raumfahrt (ITLR)
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
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung > Raumfahrt- System- Integration
Hinterlegt von: Hannah Böhrk
Hinterlegt am:15 Okt 2012 09:35
Letzte Änderung:15 Okt 2012 09:35

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