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Numerische Untersuchung der Stoßrohrströmung im Hochenthalpiekanal Göttingen

Reimann, Bodo (2009) Numerische Untersuchung der Stoßrohrströmung im Hochenthalpiekanal Göttingen. Dissertation, Universität Duisburg-Essen.

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Official URL: http://duepublico.uni-duisburg-essen.de/servlets/DocumentServlet?id=21545

Abstract

Bei sehr hohen Fluggeschwindigkeiten spielen neben stömungsmechanischen auch thermodynamische Aspekte eine entscheidende Rolle. Charakteristisch für diese hochenthalpen Strömungen ist das Auftreten chemischer Reaktionen des Gases. Eine Anlage zur Untersuchung solcher Strömungen, wie sie beispielsweise beim Eintritt von Raumfahrzeugen in Planetenatmosphären auftreten, ist der Hochenthalpiekanal Göttingen (HEG). Bei dem flugkolbengetriebenen Stoßwellenrohr handelt es sich um eine Anlage mit einer Meßzeit von nur wenigen Millisekunden pro Versuch. Ein Mechanismus, der diese Testzeit dramatisch verkürzt, ist die vorzeitige Treibgasankunft in der Meßstrecke aufgrund einer Stoß-Grenzschicht Wechselwirkung im Stoßrohr. Die vorliegende Arbeit untersucht numerisch die Wirkungsweise einer Vorrichtung, des sogenannten Treibgasabscheiders, zur Verzögerung der Treibgaskontamination. Das verwendete numerische Verfahren ist der DLR TAU-Code. Zunächst wird eine Erweiterung des Verfahrens zur Simulation von Gasen im thermochemischen Gleichgewicht diskutiert und validiert. Es wird gezeigt, daß die lokale Netzadaption in der Lage ist die auftretenden instationären stömungsphysikalischen Phänomene wie Stoßwellen und Kontaktunstetigkeiten mit hoher räumlicher Genauigkeit aufzulösen. Die Anwendung des Verfahrens auf die HEG Stoßrohrströmung zeigt eine Wirkungsweise des Teibgasabscheiders, die auf einem Zurückdrängen des Treibgases beruht.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/108311/
Document Type:Thesis (Dissertation)
Title:Numerische Untersuchung der Stoßrohrströmung im Hochenthalpiekanal Göttingen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Reimann, BodoBodo.Reimann (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:November 2009
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:100
Status:Published
Keywords:Stoßrohr, Hochenthalpieströmung, HEG, Stoß-Grenzschicht Wechselwirkung, Treibgaskontamination, lokale Netzadaption, numerische Strömungssimulation, TAU-Code
Institution:Universität Duisburg-Essen
Department:Fakultät für Ingenieurwissenschaften
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: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Aerodynamics and Flow Technology > Spacecraft
Deposited By: Reimann, Bodo
Deposited On:29 Nov 2016 13:51
Last Modified:29 Nov 2016 13:51

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