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Coupled Simulation of CFD and Flight Mechanics with a Two-Species-Gas-Model for the Hot Staging of a Multistage Rocket

Li, Yi und Reimann, Bodo und Eggers, Thino (2014) Coupled Simulation of CFD and Flight Mechanics with a Two-Species-Gas-Model for the Hot Staging of a Multistage Rocket. In: AIAA AVIATION 2014 -19th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference 2014. 19th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference, 16-20 June 2014, Atlanta, GA. doi: 10.2514/6.2014-2371.

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Kurzfassung

The hot staging dynamics of a multistage rocket is studied using the coupled simulation of Computational Fluid Dynamics (CFD) and Flight Mechanics (FM). In the coupled simulations, the free-stream is modeled as “cold air” and the exhausted plume from the continuing-stage-motor is modeled with an equivalent calorically-perfect-gas that approximates the properties of the plume at the nozzle exit. The Navier-Stokes equations in the coupled simulations are time-accurately solved in moving system, with which the Flight Mechanics equations can be fully coupled. The Chimera mesh technique is utilized to deal with the relative motions of the separated stages. A few representative staging cases with different initial flight conditions of the rocket are studied with the coupled simulation. Based on the simulation results, the staging dynamics of the rocket are finally analyzed.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/89704/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Coupled Simulation of CFD and Flight Mechanics with a Two-Species-Gas-Model for the Hot Staging of a Multistage Rocket
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Li, Yiyi.li (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Reimann, Bodobodo.reimann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eggers, Thinothino.eggers (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juni 2014
Erschienen in:AIAA AVIATION 2014 -19th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference 2014
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.2514/6.2014-2371
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Coupled simulation, Flight Mechanics, Stage Separation, Plume, SHEFEX, VLM
Veranstaltungstitel:19th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference
Veranstaltungsort:Atlanta, GA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:16-20 June 2014
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - VLM für Shefex (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Raumfahrzeuge
Hinterlegt von: Passern, Silke
Hinterlegt am:15 Jul 2014 14:42
Letzte Änderung:19 Jul 2023 14:25

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