Untersuchungen zur Aerodynamik von Miniature Trailing-Edge Devices in transsonischen Strömungen

Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit umfangreichen experimentellen und numerischen Untersuchungen zur Aerodynamik von Miniature Trailing-Edge Devices (MiniTEDs) an Profilen und Tragflügeln bei transsonischen Anströmgeschwindigkeiten. Für stationäre und instationäre Betrachtungen werden die Einflüsse von MiniTEDs auf die zweidimensionale Profilumströmung und deren aerodynamische Beiwerte für die Gurney Klappe, die Spreizklappe und die divergente Hinterkante detailliert dargestellt. Eine Diskussion der Einflüsse unterschiedlicher Geometrieparameter erfolgt für die Höhe der Gurney-Klappe, den Ausschlagwinkel der Spreizklappe, die MiniTED-Positionierung sowie für Perforationen. Ein variabler MiniTED-Einsatz wird für die widerstandsoptimale Anwendung vorgestellt und der Leistungsfähigkeit einer flexiblen Hinterkante gegenübergestellt. Eine Diskussion der Einflüsse von Anströmparametern erfolgt für Machzahl, Anstellwinkel und Reynoldszahl. Abschließend wird der Einsatz von MiniTEDs an einer realistischen Transportflugzeugkonfiguration dargestellt und hinsichtlich der Beeinflussung von Flügelumströmung und Beiwerten, dem Einfluss der Reynoldszahl sowie einer Validierung der Vorhersage des MiniTED-Einflusses bei Flugbedingungen diskutiert und mit Flugversuchsdaten verglichen.