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Experimental investigation of UAV rotor aeroacoustics and aerodynamics with computational cross‑validation

Kostek, Anna und Lößle, Felix und Wickersheim, Robin und Keßler, Manuel und Boisard, Ronan und Reboul, Gabriel und Visingardi, Antonio und Barbarino, Mattia und Gardner, Anthony (2023) Experimental investigation of UAV rotor aeroacoustics and aerodynamics with computational cross‑validation. CEAS Aeronautical Journal, 14 (3), Seiten 1-16. Springer. doi: 10.1007/s13272-023-00680-z. ISSN 1869-5590.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
3MB

Offizielle URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s13272-023-00680-z#article-info

Kurzfassung

The study provided a base of comparison of known computational techniques with different fidelity levels for performance and noise prediction of a single, fixed-pitch UAV rotor operating with varying flight parameters. The range of aerodynamic tools included blade element theory, potential flow methods (UPM, RAMSYS), lifting-line method (PUMA) and Navier–Stokes solver (FLOWer). Obtained loading distributions served as input for aeroacoustic codes delivering noise estimation for the blade passing frequency on a plane below the rotor. The resulting forces and noise levels showed satisfactory agreement with experimental data; however, differences in accuracy could be noticed depending on the computational method applied. The wake influence on the results was estimated based on vortex trajectories from simulations and those visible in background-oriented schlieren (BOS) pictures. The analysis of scattering effects showed that influence of ground and rotor platform on aeroacoustic results was observable even for low frequencies.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/197400/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Experimental investigation of UAV rotor aeroacoustics and aerodynamics with computational cross‑validation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kostek, AnnaAnna.Kostek (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0005-8582-6278146865669
Lößle, FelixFelix.Loessle (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wickersheim, RobinUniversität Stuttgart, IAGNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Keßler, ManuelUniversität Stuttgart, IAGNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Boisard, RonanONERA, The French Aerospace LabNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Reboul, Gabrielgabriel.reboul (at) onera.frNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Visingardi, AntonioCentro Italiano di Richerche Aerospaziali (CIRA), ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Barbarino, MattiaCentro Italiano di Richerche Aerospaziali (CIRA), ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gardner, Anthonyanthony.gardner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1176-3447146865670
Datum:19 September 2023
Erschienen in:CEAS Aeronautical Journal
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:14
DOI:10.1007/s13272-023-00680-z
Seitenbereich:Seiten 1-16
Verlag:Springer
ISSN:1869-5590
Status:veröffentlicht
Stichwörter:UAV, Rotor aerodynamics, Rotor aeroacoustics, Panel method, Blade element theory
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HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Effizientes Luftfahrzeug
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DLR - Forschungsgebiet:L EV - Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Virtueller Hubschrauber und Validierung
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Hubschrauber, GO
Hinterlegt von: Koch, Bianca
Hinterlegt am:17 Nov 2023 13:43
Letzte Änderung:26 Mär 2024 13:21

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