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Experimental Evaluation of Prediction Models for Coherence Length and Phase Velocity of Pressure Fluctuations at Flight Conditions

Haxter, Stefan (2017) Experimental Evaluation of Prediction Models for Coherence Length and Phase Velocity of Pressure Fluctuations at Flight Conditions. Dissertation. DLR-Forschungsbericht. DLR-FB-2017-57, 112 S.

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Abstract

In dieser Arbeit werden Messdaten aus Flug- und Windkanaltests ausgewertet, um die Eignung von Modellen für Kohärenzlänge und Phasengeschwindigkeit im Gebrauch bei flugtestähnlichen Bedingungen zu überprüfen. Hierfür wurden zunächst die Messbedingungen bei den Experimenten für die Erstellung der empirischen Modelle evaluiert. Zur Validierung und Anpassung der Kohärenzlängenmodelle wurden Flugversuche an einem repräsentativen Mittelstreckenflugzeug durchgeführt. Für die Evaluierung und Anpassung der Phasengeschwindigkeitsmodelle wurden hochgeschwindigkeits-Windkanaldaten herangezogen, bei denen die Ausrichtung der Sensoren zur Strömung bekannt war. Die Herausforderung bei der Datenverarbeitung lag in der Präsenz von unbekannten oder dominanten und störenden Parametern. In den experimentellen Flugtestdaten zeigte sich eine lokale Abweichung der Strömungsrichtung von der Rumpfausrichtung. Während bei vorhergehenden Untersuchungen anderer Autoren für die Bestimmung dieser Abweichung noch zusätzliche experimentelle Maßnahmen erforderlich waren, konnte dieser Parameter nun aufgrund der zweidimensionalen Sensorverteilung direkt aus den Messdaten bestimmt werden. Beim Vergleich früherer Modelle mit den aktuellen Daten zeigte sich eine bessere Übereinstimmung derjenigen Modelle mit bekannter oder bestimmter Strömungsrichtung. Bei der Auswertung von Windkanaldaten zur Bestimmung der Phasengeschwindigkeiten zeigten sich dominante Kanalhintergrundgeräusche, welche die interessierenden turbulenten Druckschwankungen im Wellenzahlbereich bei niedrigen überdeckten. Unter Zuhilfenahme einer eigens modifizierten Version des CLEAN-SC-Algorithmus konnte der Dynamikbereich der Auswertung deutlich erhöht und die interessierenden Effekte im Wellenzahlspektrum freigelegt werden. Zur Validierung der Methode wurden DNS-Daten zur gleichen Auswertung herangezogen. Ein Vorhersagemodell im Speziellen war geeignet die experimentellen Daten zu beschreiben.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/115364/
Document Type:Monograph (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Additional Information:112 Seiten, 49 Bilder, 5 Tabellen, 75 Literaturstellen; Veröffentlicht auf Englisch
Title:Experimental Evaluation of Prediction Models for Coherence Length and Phase Velocity of Pressure Fluctuations at Flight Conditions
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Haxter, Stefanstefan.haxter (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:2017
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:112
ISSN:1434-8454
Status:Published
Keywords:Flugtest, Experiment, Kohärenzlänge, Phasengschwindigkeit
Institution:Technische Universität Berlin
Department:Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:fixed-wing aircraft
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AR - Aircraft Research
DLR - Research theme (Project):L - Simulation and Validation
Location: Göttingen
Institutes and Institutions:Institute for Aerodynamics and Flow Technology > Experimental Methods, GO
Deposited By: Bachmann, Barbara
Deposited On:08 Dec 2017 12:09
Last Modified:06 Feb 2018 16:20

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