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Instationäres aerodynamisches Verhalten einer bewegten Störklappe

Geisbauer, Sven (2022) Instationäres aerodynamisches Verhalten einer bewegten Störklappe. DLR-Forschungsbericht. DLR-FB-2022-19. Dissertation. Technische Universität Braunschweig. 145 S. doi: 10.57676/k54f-e929.

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36MB

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, inwiefern numerische Verfahren zur Strömungssimulation auf Grundlage der Reynolds-gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen in der Lage sind, das aerodynamische Antwortverhalten infolge einer bewegten Störklappe vorherzusagen. Neben der Erarbeitung einer geeigneten Simulationsstrategie stellt die Verifikation und Validierung des Simulationsansatzes einen wesentlichen Bestandteil dieser Arbeit dar. Hierzu wurde auf Daten aus einem eigens durchgeführten Windkanalversuch zurückgegriffen, in dem statische und zeitaufgelöste Oberflächendrücke an einem Profil bei statischen und dynamischen Ausschlägen einer Störklappe gemessen wurden. Bei schrittweise gesteigerter Modellierungstiefe konnte der Simulationsansatz im Niedergeschwindigkeitsbereich erfolgreich validiert werden. Darauf aufbauend wurde rein numerisch untersucht, inwiefern sich die unter Windkanalbedingungen gewonnenen Erkenntnisse beim Übergang zu flugrelevanten Mach- und Reynoldszahlen sowie bei noch schnelleren Stellvorgängen übertragen lassen. Dabei konnte bei ausreichend hohem Stellbereich der Störklappe gezeigt werden, dass eine kritische Stellrate existiert, deren Überschreitung dazu führt, dass die transienten Auftriebsüberschwinger zunächst einbrechen und schließlich in Gänze verschwinden. Die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse sind insbesondere dann von Relevanz, wenn die Steuerfläche möglichst schnell ausschlagen soll, beispielsweise um Lasten infolge atmosphärischer Störungen wie Böen abzumindern.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/188726/
Document Type:Monograph (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Title:Instationäres aerodynamisches Verhalten einer bewegten Störklappe
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iDORCID Put Code
Geisbauer, SvenUNSPECIFIEDUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:September 2022
Refereed publication:Yes
Open Access:Yes
DOI:10.57676/k54f-e929
Number of Pages:145
Editors:
EditorsEmailEditor's ORCID iDORCID Put Code
UNSPECIFIEDDLRUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
ISSN:1434-8454
Status:Published
Keywords:Aerodynamik, bewegte Störklappe, Spoiler, Simulation, Validierung, Experiment, instationär, Antwortverhalten, RANS, CFD, TAU
Institution:Technische Universität Braunschweig
Department:Fakultät für Maschinenbau
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Efficient Vehicle
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L EV - Efficient Vehicle
DLR - Research theme (Project):L - Virtual Aircraft and  Validation
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute for Aerodynamics and Flow Technology > Transport Aircraft
Deposited By: Geisbauer, Sven
Deposited On:01 Nov 2022 09:38
Last Modified:01 Nov 2022 09:38

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