elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Robust Design of Transonic Natural Laminar Flow Wings under Environmental and Operational Uncertainties

Sabater Campomanes, Christian und Bekemeyer, Philipp und Görtz, Stefan (2021) Robust Design of Transonic Natural Laminar Flow Wings under Environmental and Operational Uncertainties. AIAA Journal, 60 (2), Seiten 767-782. American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA). doi: 10.2514/1.J060676. ISSN 0001-1452.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Offizielle URL: https://arc.aiaa.org/doi/full/10.2514/1.J060676

Kurzfassung

The robustness of laminar wings is critical, both against instabilities that can unexpectedly trigger transition and against off-design conditions outside the cruise point. However, current inverse design methodologies not only provide suboptimal configurations but are unable to come up with robust configurations. The objective of this paper is the development and demonstration of a framework for the robust direct design of transonic natural laminar flow wings using state-of-the-art industrial tools such as computational fluid dynamics, linear stability theory, and surrogate models. The deterministic optimization problem, which serves as a baseline, searches for the optimum shape that minimizes drag applying a surrogate based optimization strategy. In that case, crossflow and Tollmien-Schlichting critical N factors are fixed according to calibration data. For the robust approach, uncertainties in these critical N factors as well as operational conditions are considered to account for situations that could prematurely trigger transition. The framework is able to come up with state-of-the-art natural laminar shapes for a short-haul civil aircraft configuration. The robust configurations are more balanced than the deterministic, as the transition location smoothly moves upstream as the critical N factors are reduced. The pressure profiles are more resistant against instabilities, extending the current design envelope of natural laminar flow wings.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/142936/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Robust Design of Transonic Natural Laminar Flow Wings under Environmental and Operational Uncertainties
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Sabater Campomanes, ChristianChristian.SabaterCampomanes (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bekemeyer, PhilippPhilipp.Bekemeyer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Görtz, StefanStefan.Goertz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:13 Oktober 2021
Erschienen in:AIAA Journal
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:60
DOI:10.2514/1.J060676
Seitenbereich:Seiten 767-782
Verlag:American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA)
ISSN:0001-1452
Status:veröffentlicht
Stichwörter:robust design, natural laminar flow, environmental and operational uncertainties, CFD, aerodynamics, optimization
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L EV - Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Digitale Technologien
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > CASE, BS
Hinterlegt von: Görtz, Stefan
Hinterlegt am:05 Jul 2021 09:49
Letzte Änderung:23 Okt 2023 09:10

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.