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Experiments on Supersonic Fluid-Structure Interaction for an Incident Shock Configuration in the Wind Tunnel TMK

Daub, Dennis und Willems, Sebastian und Gruhn, Patrick und Gülhan, Ali und Spottswood, S. Michael und Beberniss, Timothy und Riley, Zachary und Brouwer, Kirk (2024) Experiments on Supersonic Fluid-Structure Interaction for an Incident Shock Configuration in the Wind Tunnel TMK. AVT-SET-SCI-396 Research Symposium, 2024-10-14 - 2024-10-17, Koblenz.

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Kurzfassung

Fluid-structure interaction (FSI) is a crucial problem in the design of supersonic and hypersonic vehicles but poses a substantial challenge for the modelling capabilities currently available. Cases that include shockwave/boundary-layer interaction (SWBLI) are particularly challenging as the dynamics of such a flow field are not fully understood for cases with a rigid wall but typically include substantial low-frequency pressure fluctuations in the order of 1 kHz which is similar to the range of typical eigenfrequencies of vehicle surface structures. To improve understanding of such problems, we conducted experiments on supersonic FSI in combination with SWBLI in the wind tunnel TMK at DLR, Cologne. The experiments were conducted within project HYRECA in collaboration with the Air Force Research Laboratory (AFRL) Structural Sciences Center (SSC). We obtained large-amplitude self-excited oscillations of an elastic panel. Furthermore, the possibility of modifying the dynamic behavior of the structure by changing the Mach number during the wind tunnel run was explored. For the first time in the literature, the transient flow conditions were observed to induce drastic changes in the panel dynamics. Measurements of the structural dynamics were conducted both by using capacitive distance sensors inside the wind tunnel model and a Digital image correlation (DIC) system. The latter recorded full-field time resolved surface deformation data. The results obtained in the present experiments are relevant and applicable both to supersonic and hypersonic configurations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/210178/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Experiments on Supersonic Fluid-Structure Interaction for an Incident Shock Configuration in the Wind Tunnel TMK
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Daub, DennisDennis.Daub (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6030-698XNICHT SPEZIFIZIERT
Willems, SebastianSebastian.Willems (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5576-7829NICHT SPEZIFIZIERT
Gruhn, PatrickPatrick.Gruhn (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gülhan, AliAli.Guelhan (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7460-0576NICHT SPEZIFIZIERT
Spottswood, S. MichaelAFRL Structural Sciences CenterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Beberniss, TimothyAFRL Structural Sciences CenterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Riley, ZacharyAFRL Structural Sciences CenterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brouwer, KirkAFRL Structural Sciences CenterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Oktober 2024
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Fluid-Structure Interaction, Supersonic Wind Tunnel Experiment, FSI, SWBLI, Supersonic Flow, Digital Image Correlation, DIC
Veranstaltungstitel:AVT-SET-SCI-396 Research Symposium
Veranstaltungsort:Koblenz
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:14 Oktober 2024
Veranstaltungsende:17 Oktober 2024
Veranstalter :NATO
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R - keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - keine Zuordnung, L - keine Zuordnung
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Über- und Hyperschalltechnologien, KP
Hinterlegt von: Daub, Dennis
Hinterlegt am:28 Mai 2025 12:46
Letzte Änderung:28 Mai 2025 12:46

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