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Dynamic Stall Computations of a Double-Swept Rotor Blade with Rigid and Elastic Modelling

Babij, Georg und Müller, Martin Michael (2023) Dynamic Stall Computations of a Double-Swept Rotor Blade with Rigid and Elastic Modelling. In: 23rd STAB/DGLR Symposium on New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics XIV, 154, Seiten 603-612. Springer Nature. STAB/DGLR Symposium 2022, 2022-11-09 - 2022-11-10, Berlin, Deutschland. doi: 10.1007/978-3-031-40482-5_57. ISBN 978-3-031-40481-8. ISSN 1612-2909.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Offizielle URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-031-40482-5

Kurzfassung

Innovative helicopter rotor blades with a combined forward-backward double-sweep at the outer part of the blade enable a reduction in noise emission and enhance the overall performance of a rotor. In this context, the influence of the aeroelastic behaviour in connection with the dynamic stall phenomenon is of great importance. It is accompanied by large aerodynamic load peaks, primarily seen in the lift and the pitching moment, impacting the structural integrity of the blades and adjacent control components. Double-swept model rotor blades were developed and investigated experimentally at the German Aerospace Center (DLR) in Göttingen regarding the dynamic stall behaviour in a four-bladed rotor configuration at the Rotor Test Facility Göttingen. Due to an axial inflow to the rotor disc a sinusoidal variation in pitch angle is introduced to trigger the dynamic stall phenomenon once per revolution. The numerical study simulates the conducted experiments utilizing two different blade modelling approaches: elastic and rigid bodies. The corresponding computations are carried out with the use of computational fluid dynamics (CFD) and a multibody system (MBS). With the inclusion of blade elasticity both domains are connected together by using a strong aeroelastic coupling scheme. Three test cases with a rotor speed of 23.6 Hz will be presented comprising two test cases with fixed collective pitch angle and one with a superposed cyclic variation in pitch angle in order to introduce the dynamic stall phenomenon. Finally, a comparison is carried out with experimental data including the measured rotor thrust as well as the displacements at the blade tips. They show good agreement with the numerical results in both of the considered fields comprising the structural behaviour of the blades as well as the surrounding fluid flow.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/198252/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Dynamic Stall Computations of a Double-Swept Rotor Blade with Rigid and Elastic Modelling
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Babij, GeorgGeorg.Babij (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Müller, Martin MichaelM-MMueller (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2023
Erschienen in:23rd STAB/DGLR Symposium on New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics XIV
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:154
DOI:10.1007/978-3-031-40482-5_57
Seitenbereich:Seiten 603-612
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Dillmann, AndreasAndreas.Dillmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heller, Gerdgerd.heller (at) airbus.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krämer, Ewaldewald.kraemer (at) iag.uni-stuttgart.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, ClausClaus.Wagner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2273-0568NICHT SPEZIFIZIERT
Weiss, Julienjulien.weiss (at) tu-berlin.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Springer Nature
Name der Reihe:Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design
ISSN:1612-2909
ISBN:978-3-031-40481-8
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Dynamic Stall, Flexible Multibody System, Computational Fluid Dynamics, Rotor Aeroelasticity, Rotor Systems
Veranstaltungstitel:STAB/DGLR Symposium 2022
Veranstaltungsort:Berlin, Deutschland
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:9 November 2022
Veranstaltungsende:10 November 2022
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: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aeroelastik > Aeroelastische Simulation
Institut für Aeroelastik > Aeroelastische Experimente
Hinterlegt von: Babij, Georg
Hinterlegt am:20 Okt 2023 10:57
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:58

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