Einfluss der Messstreckenkonfiguration eines Niedergeschwindigkeits-Windkanals auf die Umströmung eines Halbmodells eines generischen Verkehrsflugzeugs in Hochauftriebskonfiguration

Abstract

In der Entwicklung von Flugzeugen werden numerische Strömungssimulationen zur Vorhersage der Aerodynamik eines Flugzeuges verwendet. Dabei ist es notwendig diese weiter zu verbessern, damit treibstoffeffizientere Flugzeuge entwickelt und negative Auswirkungen auf das Klima reduziert werden können. Das ADaMant-Projekt des DLR befasst sich mit der Verbesserung von CFD-Modellen an den Grenzen des Flugbereichs, an denen die aerodynamische Vorhersage ungenauer ist als im Entwurfspunkt. Teil dessen ist die Validierung, bei der die verbesserten Modelle mit realen Strömungsdaten verglichen werden, um ihre Genauigkeit zu beweisen. Zur Ermittlung der benötigten Daten wurde das NASA Common Research Model in der Hochauftriebskonfiguration sowohl in der geschlossenen als auch in der offenen Messstrecke vermessen. In dieser Arbeit werden die Windkanaldaten des Versuchs aus den beiden Messstrecken einander gegenübergestellt und miteinander verglichen, um den Einfluss der Messstrecke auf die Modellumströmung zu bestimmen. Dies erfolgt anhand der NASA-01s-Konfiguration bei einer Machzahl von 0,2 und einer Reynoldszahl von 1,6×10^6 und betrifft die aufgezeichneten Beiwerte des Auftriebs, Widerstands, Nickmoments und des Drucks, aber auch die Strömungsvisualisierung mittels Textilfäden. Die Unterschiede von Auftriebs- und Widerstandsbeiwert sowie im Ablöseverhalten sind vor allem quantitativer Natur. Untersuchungen des Nickmoments und des Drucks zeigen darüber hinaus auch Unterschiede in ihren qualitativen Verläufen auf.