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Numerische Untersuchung von reagierenden Hyperschallströmungen um sphärisch abgestumpfte Kegel

Schäfer, Stefan (2015) Numerische Untersuchung von reagierenden Hyperschallströmungen um sphärisch abgestumpfte Kegel. Master's, Karlsruher Institut für Technologie (Universität in Karlsruhe, Baden-Württemberg), Fakultät für Maschinenbau.

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Abstract

In Experimenten wurden Kapseln für Wiedereintrittsmissionen mit sphärisch abgestumpften Kegelgeometrien in relaxierender Hyperschallströmung untersucht. Von Interesse ist dabei, wie sich Form und Lage der sich vor der Kapsel ausbildenden Stoßwelle in Abhängigkeit von der Stumpfheit der Kapsel ändern. Mit größer werdendem Kegelwinkel wechselt die Form von einer gekrümmten Stoßfront mit lokal begrenztem schiefem Verdichtungsstoß in eine kontinuierlich gekrümmte Kopfwelle. In dieser Arbeit wurden die Experimente in zweidimensionalen, achsensymmetrischen und stationären Strömungssimulationen mit Beachtung von Realgaseffekten nachgebildet. Die Parametrisierung wurde mittels Vergleichen von Stoßabstand und Widerstandsbeiwert validiert. Die Kapselgeometrien, bei denen sich die Stoßwellenform ändert, sollten eingegrenzt werden. Hierfür wurde in der Numerik der Kegelwinkel in feineren Schritten als im Experiment variiert.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/100835/
Document Type:Thesis (Master's)
Additional Information:Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Bettina Frohnapfel Prof. Dr.-Ing. habil. Friedrich Seiler Dr. rer. nat. Jan Martinez Schramm (DLR, AS-RFZ)
Title:Numerische Untersuchung von reagierenden Hyperschallströmungen um sphärisch abgestumpfte Kegel
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Schäfer, StefanAS-RFZUNSPECIFIED
Date:2015
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:78
Status:Published
Keywords:Stumpfer Kegel, Hyperschall, Numerik
Institution:Karlsruher Institut für Technologie (Universität in Karlsruhe, Baden-Württemberg), Fakultät für Maschinenbau
Department:Institut für Strömungsmechanik
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 - Numerische Verfahren und Simulation
Location: Göttingen
Institutes and Institutions:Institute of Aerodynamics and Flow Technology > Spacecraft
Deposited By: Micknaus, Ilka
Deposited On:18 Dec 2015 13:47
Last Modified:10 May 2016 23:38

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