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Comparisons of Different Spatial Schemes and Limiters for Helicopter Flows

Wilke, Gunther Andreas (2021) Comparisons of Different Spatial Schemes and Limiters for Helicopter Flows. In: 22nd STAB/DGLR Symposium on New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics XIII, 151 (XIII), Seiten 418-427. Springer International Publishing. 22. STAB/DGLR Symposium 2020, 2020-07-15, virtual. doi: 10.1007/978-3-030-79561-0_40. ISBN 978-3-030-79560-3. ISSN 1612-2909.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
3MB

Offizielle URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-030-79561-0_40

Kurzfassung

The requirements for a computational fluid dynamics solver to simulate the vortex-dominated helicopter rotor flows correctly are high. In recent years, many higher order methods and strategies have evolved to meet these requirements. This paper investigates a 3rd and 4th order accurate upwind scheme and compares this with a hybrid approach, where a 2nd order solution is generated near the rotor blades and a 4th order solution is computed in the wake. The investigated test cases are an inviscid vortex, an inviscid NACA0012 computation at zero-lift, two model rotors in hover and one model rotor in descent flight. From the exploration of different combinations of numerical schemes for the inviscid flux computation, it is seen that higher order methods are necessary to capture the trends of helicopter flows correctly. A modification to the upwind scheme is proposed to further decrease numerical dissipation and increase tip-vortex preservation. The outcome is that the 4th order accurate upwind scheme with the added modification prevails over the existing strategy.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/143168/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Anderer)
Titel:Comparisons of Different Spatial Schemes and Limiters for Helicopter Flows
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Wilke, Gunther AndreasGunther.Wilke (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1915-5307164077048
Datum:14 Juli 2021
Erschienen in:22nd STAB/DGLR Symposium on New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics XIII
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:151
DOI:10.1007/978-3-030-79561-0_40
Seitenbereich:Seiten 418-427
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Dillmann, AndreasNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heller, GerdNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krämer, EwaldNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, ClausNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Springer International Publishing
Name der Reihe:Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design
ISSN:1612-2909
ISBN:978-3-030-79560-3
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Higher order schemes HARTII SLAU2 JST Pade MUSCL
Veranstaltungstitel:22. STAB/DGLR Symposium 2020
Veranstaltungsort:virtual
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:15 Juli 2020
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 - Virtueller Hubschrauber und Validierung
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Hubschrauber, BS
Hinterlegt von: Wilke, Gunther Andreas
Hinterlegt am:15 Jul 2021 07:33
Letzte Änderung:22 Jul 2024 14:58

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