Zweidimensionale numerische Analyse verschiedener transsonisch umströmter Tragflügelprofile

Abstract

Unter Zuhilfenahme der Reynolds-gemittelten Navier-Stokes Gleichungen (RANS) werden numerische Strömungssimulationen an transsonischen Tragflügelprofilen von Langstreckenflugzeugen durchgeführt. Dabei wird eine Übersicht an Profilpolaren von transformierten Profilen des NASA Common Research Models (CRM), der Airbus XRF-1 (XRF1) und einer optimierten RAE 2822 (RAEK) für verschiedene Mach- und Reynoldszahlen erzeugt. Sie werden ausführlich hinsichtlich der aerodynamischen Beiwerte verglichen und unter Beachtung geometrischer Eigenschaften bewertet. Dabei werden die Einflüsse durch die Geometrieauflösung, die Profilparametrisierung sowie die zweidimensionalen Transformation auf die Druckverteilung untersucht. Die durchgeführten Untersuchungen mit unterschiedlichen Turbulenzmodellen zeigen deren Einfluss auf aerodynamische Beiwerte mit dem Fokus auf den Widerstandsbeiwert unter Reiseflugbedingungen sowie die Vorhersage des Maximalauftriebes. Eine dreidimensionale Referenzsimulation dient zur Evaluierung der angewandten Transformationsregeln und verdeutlicht die Auswirkung des Referenzpfeilwinkels auf die Stoßlage.