Einfluss des induzierten Geschwindigkeitsfeldes auf das Propeller-Whirl-Flattern

Abstract

In der vorliegenden Arbeit soll die Eignung des Dynamic-Inflow-Modells nach He (1989) für Whirl-Flatter-Rechnungen untersucht werden. Hierzu wird zuerst das Modellverhalten und dessen Abhängigkeit, beispielsweise von der Anzahl der Modellzustände, durch stationäre und instationäre Antwortrechnungen charakterisiert. Anschließend wird anhand eines Vergleichs mit dem bewährten Verfahren nach Houbolt u. a. (1962) die Eignung für die Aeroelastik von Propellern bewertet. Das Modellverhalten zeigt dabei qualitativ gute Übereinstimmung mit der Literatur und den Erwartungen mit ein paar quantitativen Abweichungen im Vergleich zu anderen Theorien. Bei der Auswertung der frequenzabhängigen Kräfte und Momente des Propellermodells sind das Peters/He Modell und das Modell nach Houbolt/Reed jedoch nicht vergleichbar. Ein zusätzlicher Vergleich des Stabilitätsverlaufes mit einem Houbolt/Reed Modell ohne die Theodorsen Funktion zeigt, dass insbesondere der Einfluss dieser Funktion nicht wiedergegeben werden kann. Die Eignung für das Propeller-Whirl-Flattern ist somit zu hinterfragen, da es nur den niederfrequenten Rotor-Gesamtinflow modelliert und höherfrequente Effekte fehlen.