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Unsteady Boundary-Layer Transition Measurements and Computations on a Rotating Blade under Cyclic Pitch Conditions

Weiss, Armin und Wolf, C. Christian und Kaufmann, Kurt und Braukmann, Johannes N. und Raffel, Markus und Heineck, James T. (2019) Unsteady Boundary-Layer Transition Measurements and Computations on a Rotating Blade under Cyclic Pitch Conditions. In: 45th European Rotorcraft Forum ERF 2019. 45th European Rotorcraft Forum ERF 2019, 17.-20. Sept. 2019, Warschau, Polen.

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Offizielle URL: http://erf2019.pw.edu.pl/

Kurzfassung

The presented work tackles the lack of experimental investigations of unsteady laminar-turbulent boundary-layer transition on rotor blades at cyclic pitch actuation, which are important for accurate performance predictions of helicopters in forward flight. Unsteady transition positions were measured on the blade suction side of a four-bladed subscale rotor by means of the non-intrusive Differential Infrared Thermography (DIT). Experiments were conducted at different rotation rates corresponding to Mach and Reynolds numbers at 75% rotor radius of up to M_75 = 0.21 and Re_75 = 3.3 x 10*5 and with varying cyclic blade pitch settings. The setup allowed to measure transition across the outer 54% of the rotor radius. For comparison, transition was also measured using conventional infrared thermography for steady cases with collective pitch settings only. The study is complemented by numerical simulations including boundary-layer transition modelling based on semi-empirical criteria. Promising results reveal a plausible development of measured transition positions over the pitch cycle, a reasonable comparison to experimental results obtained using the already established sigma c_p method, and noticeable agreement with numerical simulations. The result is the first systematic study of unsteady boundary-layer transition on a rotor suction side by means of DIT including a comparison to numerical computations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/126548/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Unsteady Boundary-Layer Transition Measurements and Computations on a Rotating Blade under Cyclic Pitch Conditions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Weiss, ArminArmin.Weiss (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7532-2974NICHT SPEZIFIZIERT
Wolf, C. ChristianChristian.Wolf (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9052-7548NICHT SPEZIFIZIERT
Kaufmann, KurtKurt.Kaufmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2276-3386NICHT SPEZIFIZIERT
Braukmann, Johannes N.Johannes.Braukmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8046-9623NICHT SPEZIFIZIERT
Raffel, Markusmarkus.raffel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3340-9115133716062
Heineck, James T.NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2019
Erschienen in:45th European Rotorcraft Forum ERF 2019
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Boundary layer transition, differential infrared thermography, rotor performance
Veranstaltungstitel:45th European Rotorcraft Forum ERF 2019
Veranstaltungsort:Warschau, Polen
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:17.-20. Sept. 2019
Veranstalter :Politechnika Warszawska, ITLiMS
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
Hinterlegt von: Winkels, Elisabeth
Hinterlegt am:26 Sep 2019 10:10
Letzte Änderung:25 Apr 2023 10:05

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