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Experimentelle Untersuchung der Aerodynamik und Aeroakustik kleiner Rotoren im Schwebe- und Vorwärtsflug

Lößle, Felix (2024) Experimentelle Untersuchung der Aerodynamik und Aeroakustik kleiner Rotoren im Schwebe- und Vorwärtsflug. DLR-Forschungsbericht. DLR-FB-2024-4. Dissertation. Leibniz Universität Hannover. 144 S. doi: 10.57676/me6e-j853.

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Offizielle URL: https://doi.org/10.57676/me6e-j853

Kurzfassung

Obwohl sowohl die Aerodynamik als auch die Aeroakustik von Hubschrauberrotoren bereits seit vielen Jahren intensiv erforscht werden, lassen sich diese nicht unmittelbar auf Kleinrotoren übertragen. Insbesondere sind die Zusammenhänge zwischen dem Strömungszustand und der Schallemission von Kleinrotoren bisher noch nicht vollständig verstanden. In dieser Arbeit werden die Zusammenhänge zwischen der Strömungstopologie und der Entstehung von Schallquellen an Kleinrotoren vor allem experimentell, aber auch numerisch untersucht. Dazu werden Schub- und Leistungsmessungen an elf kommerziellen Kleinrotoren bei unterschiedlichen Anströmgeschwindigkeiten, Drehzahlen und Neigungswinkeln durchgeführt. Die optische Analyse der Strömungsfelder erfolgt mit Particle Image Velocimetry (PIV) und mit der Background Oriented Schlieren (BOS) Methode. Für die akustische Untersuchung wird ein Mikrofonarray eingesetzt und die Schallquellen mithilfe von Beamforming-Algorithmen lokalisiert. Zusätzlich werden die Strömungsfelder mit einem Panelverfahren (UPM) simuliert und die Schallemission mit einem Ffowcs Williams-Hawkings-Löser (APSIM) berechnet. Die Untersuchungen zeigen, dass erst durch die Kombination von akustischen und optischen Messtechniken sowie Simulationen der Aerodynamik und Aeroakustik eine hinreichende Analyse der Schallentstehungsmechanismen von Kleinrotoren möglich ist. Die optischen Messtechniken und die UPM-Simulationen helfen die komplexen Strömungsvorgänge am Rotor zu verstehen und erweisen sich als wertvolle Ergänzung zur Interpretation der Schallquellen des Rotors.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/202866/
Dokumentart:Berichtsreihe (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Zusätzliche Informationen:DLR-FB-2024-4
Titel:Experimentelle Untersuchung der Aerodynamik und Aeroakustik kleiner Rotoren im Schwebe- und Vorwärtsflug
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lößle, FelixFelix.Loessle (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Januar 2024
Open Access:Ja
DOI:10.57676/me6e-j853
Seitenanzahl:144
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERTDLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
ISSN:1434-8454
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Kleinrotor, Mikrofonarray, Background Oriented Schlieren, Particle Image Velocimetry
Institution:Leibniz Universität Hannover
Abteilung:Fakultät für Maschinenbau
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Komponenten und Systeme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L CS - Komponenten und Systeme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Unbemannte Flugsysteme, L - Virtueller Hubschrauber und Validierung
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Hubschrauber, GO
Hinterlegt von: Koch, Bianca
Hinterlegt am:27 Feb 2024 14:49
Letzte Änderung:29 Feb 2024 14:25

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