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/ | ||||||||
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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: |
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Datum: | Januar 2024 | ||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||
DOI: | 10.57676/me6e-j853 | ||||||||
Seitenanzahl: | 144 | ||||||||
Herausgeber: |
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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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