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Time-resolved Large-scale Volumetric Flow Measurement of a Helicopter Model Using Helium-filled Soap Bubbles

Michaelis, Dirk und Schwarz, Clemens und Bosbach, Johannes und Dierksheide, Uwe und Lemke, Christian und Wolf, C. Christian und Schanz, Daniel und Schröder, Andreas (2018) Time-resolved Large-scale Volumetric Flow Measurement of a Helicopter Model Using Helium-filled Soap Bubbles. In: 71st Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics. 71st Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics 2018, 2018-11-18 - 2018-11-20, Atlanta, Georgia, USA.

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Offizielle URL: http://meetings.aps.org/Meeting/DFD18/Session/D14.8

Kurzfassung

This study describes time-resolved large-scale volumetric flow measurement of a helicopter model (1.55 m rotor-span, cord length = 61 mm) in close-to-ground condition (height = 0.5 D) at Reynolds number 4.1 x 10^5 (rotational frequency = 20.83 Hz) to examine CFD predicted secondary vortex structures (originating from primary rotor-tip vortices), as well as ground effects. Five high-repetition-rate cameras are used to image tracer particles (Helium-filled soap bubbles HFSB) in a 400 x 600 x 400 mm³ measurement volume at 1.7 kHz recording rate. HFSB tracer particles are illuminated by an array of over-pulsed high-power LED's. 50 sequences, with 3800 images each, at different angles of attack and different particle densities are recorded. The images are analysed using Shake-the-Box (time resolved particle tracking) to gather dense Lagrangian particle tracks. Further, data assimilation techniques (Flow Fit, Vortex-In-Cell VIC#) are applied for high-resolution grid-reconstruction of velocity, vorticity, acceleration and pressure (pressure from PTV) from the track data. First analysis confirms the presence of secondary vortex structures and reveals spanwise oriented vortex tubes close to the ground. Low pressure and high acceleration (150 g) are measured in the primary tip vortices.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/126221/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Time-resolved Large-scale Volumetric Flow Measurement of a Helicopter Model Using Helium-filled Soap Bubbles
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Michaelis, DirkLaVision, GöttingenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schwarz, ClemensClemens.Schwarz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bosbach, JohannesJohannes.Bosbach (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1531-127XNICHT SPEZIFIZIERT
Dierksheide, UweLaVision, GöttingenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lemke, ChristianLaVision, GöttingenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wolf, C. ChristianChristian.Wolf (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9052-7548NICHT SPEZIFIZIERT
Schanz, Danieldaniel.schanz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schröder, Andreasandreas.schroeder (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6971-9262NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:November 2018
Erschienen in:71st Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:rotor wake, volumetric flow measurements, blade tip vortices, shake-the-box, soap bubbles
Veranstaltungstitel:71st Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics 2018
Veranstaltungsort:Atlanta, Georgia, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:18 November 2018
Veranstaltungsende:20 November 2018
Veranstalter :American Physical Society APS
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Hubschrauber
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L RR - Rotorcraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Der virtuelle Drehflügler (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Hubschrauber, GO
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Experimentelle Verfahren, GO
Hinterlegt von: Winkels, Elisabeth
Hinterlegt am:12 Feb 2019 03:33
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:30

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