Analyse von heißen Hyperschallströmungen um Steuerklappen mit Fluid-Struktur Wechselwirkung:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Köln
DLR, Bibliotheks- und Informationswesen
2005
|
| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Forschungsbericht / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
2005,23 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 188 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
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|---|---|
| adam_text | FORSCHUNGSBERICHT 2005-23 ANALYSE VON HEISSEN HYPERSCHALL- STROEMUNGEN UM
STEUERKLAPPEN MIT FLUID-STRUKTUR WECHSELWIRKUNG ANDREAS MACK DEUTSCHES
ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT INSTITUT FUER AERODYNAMIK UND
STROEMUNGSTECHNIK BRAUNSCHWEIG 188 SEITEN 160 BILDER 24 TABELLEN 115
LITERATURSTELLEN ULB DARMSTADT LILLILL DEUTSCHES ZENTRUM DLR FUER
LUFT-UND RAUMFAHRT EV IN DER HELMHOLTZ-GEMEINSCHAFT INHALTSVERZEICHNIS 1
EINLEITUNG 1 1.1 DER WIEDEREINTRITT IN DIE ERDATMOSPHAERE 1 1.2
AEROTHERMODYNAMISCHE EFFEKTE AN RAUMFAHRZEUGEN 2 1.3 EIGENSCHAFTEN DER
STRUKTUR 3 1.4 STRUKTURPHAENOMENE 4 1.5 VERFAHREN ZUR STRUKTURAUSLEGUNG 5
1.6 GEKOPPELTE VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER THERMALLASTEN 5 1.7
MOTIVATION DER VORLIEGENDEN ARBEIT 7 2 NUMERISCHE VERFAHREN 10 2.1 DER
DLR TAU-CODE 10 2.2 ERWEITERUNGEN DES DLR TAU-CODES 19 2.2.1
EFFIZIENZSTEIGERUNG, BESCHLEUNIGUNGSTECHNIKEN 19 2.2.2 DIVERGENTE
ANSTROEMUNG 22 2.2.3 WANDBEHANDLUNG IN VERDUENNTER STROEMUNG 25 2.2.4
BERECHNUNG DER VISKOSITAET 28 2.3 DIE FINITE-ELEMENTE METHODE ZUR
THERMALANALYSE 31 2.4 DIE KOPPLUNGSMETHODIK 34 2.4.1 NUMERISCHE
UMSETZUNG DER KOPPLUNG 35 2.4.2 NUMERISCHE EINFLUESSE DER KOPPLUNG 37
2.4.3 KONVERGENZKRITERIEN 40 3. VERSUCHSTECHNIK 42 3.1 DER
HOCHENTHALPIEKANAL L3K 43 3.2 MODELLE 43 3.3 MESSTECHNIK 44 4.
CHARAKTERISIERUNG DER STROEMUNG 46 4.1 ALLGEMEINES 46 4.2 BESTIMMUNG DES
ANSTROEMZUSTANDES IN DER MESSKAMMER 46 4.2.1 ANSTROEMZUSTAND I 46 4.2.2
ANSTROEMZUSTAND II 50 4.2.3 ANSTROEMZUSTAND III 52 4.2.4 BERECHNUNG DES
GESAMTEN KANALS (DUESE, MODELLBEREICH, DIFFUSOR) 53 4.3 MODELLUMSTROEMUNG
54 4.3.1 STROEMUNGSPHAENOMENE BEI UNTERSCHIEDLICHEN ANSTROEMBEDINGUNGEN 54
4.3.2 VARIATION DER NUMERISCHEN GASMODELLIERUNG 57 4.3.3
ANSTROEMBEDINGUNG II 59 4.3.4 EFFEKTE VERDUENNTER GASE 62 4.3.5 RAUHIGKEIT
DER OBERFLAECHE 63 4.4 ERGEBNISSE 64 5. UNTERSUCHUNGEN AM SPALTMODELL 65
5.1 ALLGEMEINES 65 5.2 NUMERISCHE CFD-UNTERSUCHUNGEN (2D) 66 5.2.1
STROEMUNGSPHAENOMEN GESCHLOSSENER SPALTBODEN 66 5.2.2 STROEMUNGSPHAENOMEN
OFFENER SPALTBODEN 66 5.2.3 NETZKONVERGENZUNTERSUCHUNG 67 5.2.4
NUMERISCHE DISSIPATION 68 5.3 NUMERISCHE CFD-UNTERSUCHUNGEN (3D) 68
5.3.1 KONFIGURATION MIT GESCHLOSSENEM SPALTBODEN 68 5.3.2 KONFIGURATION
BEI GEOEFFNETEM SPALTBODEN 69 5.3.3 ERGEBNISSE DER 3D-BERECHNUNGEN 70 5.4
GEKOPPELTE ANALYSE 71 5.4.1 STRUKTURMODELL 71 5.4.2 SIMULATION BEI
GESCHLOSSENEM SPALTBODEN 71 5.4.3 SIMULATION ^EI OFFENEM SPALTBODEN 72
5.5 FOLGERUNGEN 72 6. KLAPPENMODELL 74 6.1 ALLGEMEINES 74 6.2
KOPPLUNGSEFFEKTE BEI REFERENZLOESUNG 75 6.2.1 EINFLUSS DER KOPPLUNG 75
6.2.2 AUSWERTUNGEN AUF DER OBERFLAECHE 78 6.3 STROEMUNGSMECHANISCHE
MODELLIERUNG 82 6.3.1 THERMOCHEMISCHE MODELLIERUNG 82 6.3.2 EINFLUSS
WANDKATALYTISCHER EFFEKTE 83 6.3.3 EINFLUSS EINER DIVERGENTEN ANSTROEMUNG
83 6.4 VERGLEICH MIT EXPERIMENTEN 85 6.4.1 EXPERIMENTE 85 6.4.2
VERGLEICH NUMERISCHER UND EXPERIMENTELLER DATEN 86 6.5 EINFLUSS HOHER
SEITENPLATTEN 87 6.6 ASYMMETRISCH AUSGESCHLAGENE KLAPPEN 89 6.6.1
VERGLEICH MIT EXPERIMENTEN 90 6.7 EXTRAPOLATION 92 6.7.1 REFERENZLOESUNG
93 6.7.2 KLAPPE MIT INTERNER ISOLIERUNG 95 6.7.3 EINFLUSS WANDKATALYSE
95 6.8 BEEINFLUSSUNGENDES STROEMUNGSFELDES 96 7. ZUSAMMENFASSUNG 98
LITERATURVERZEICHNIS 101 ABBILDUNGEN 108 ANHANG 185
|
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FORSCHUNGSBERICHT 2005-23 ANALYSE VON HEISSEN HYPERSCHALL- STROEMUNGEN UM
STEUERKLAPPEN MIT FLUID-STRUKTUR WECHSELWIRKUNG ANDREAS MACK DEUTSCHES
ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT INSTITUT FUER AERODYNAMIK UND
STROEMUNGSTECHNIK BRAUNSCHWEIG 188 SEITEN 160 BILDER 24 TABELLEN 115
LITERATURSTELLEN ULB DARMSTADT LILLILL DEUTSCHES ZENTRUM DLR FUER
LUFT-UND RAUMFAHRT EV IN DER HELMHOLTZ-GEMEINSCHAFT INHALTSVERZEICHNIS 1
EINLEITUNG 1 1.1 DER WIEDEREINTRITT IN DIE ERDATMOSPHAERE 1 1.2
AEROTHERMODYNAMISCHE EFFEKTE AN RAUMFAHRZEUGEN 2 1.3 EIGENSCHAFTEN DER
STRUKTUR 3 1.4 STRUKTURPHAENOMENE 4 1.5 VERFAHREN ZUR STRUKTURAUSLEGUNG 5
1.6 GEKOPPELTE VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER THERMALLASTEN 5 1.7
MOTIVATION DER VORLIEGENDEN ARBEIT 7 2 NUMERISCHE VERFAHREN 10 2.1 DER
DLR TAU-CODE 10 2.2 ERWEITERUNGEN DES DLR TAU-CODES 19 2.2.1
EFFIZIENZSTEIGERUNG, BESCHLEUNIGUNGSTECHNIKEN 19 2.2.2 DIVERGENTE
ANSTROEMUNG 22 2.2.3 WANDBEHANDLUNG IN VERDUENNTER STROEMUNG 25 2.2.4
BERECHNUNG DER VISKOSITAET 28 2.3 DIE FINITE-ELEMENTE METHODE ZUR
THERMALANALYSE 31 2.4 DIE KOPPLUNGSMETHODIK 34 2.4.1 NUMERISCHE
UMSETZUNG DER KOPPLUNG 35 2.4.2 NUMERISCHE EINFLUESSE DER KOPPLUNG 37
2.4.3 KONVERGENZKRITERIEN 40 3. VERSUCHSTECHNIK 42 3.1 DER
HOCHENTHALPIEKANAL L3K 43 3.2 MODELLE 43 3.3 MESSTECHNIK 44 4.
CHARAKTERISIERUNG DER STROEMUNG 46 4.1 ALLGEMEINES 46 4.2 BESTIMMUNG DES
ANSTROEMZUSTANDES IN DER MESSKAMMER 46 4.2.1 ANSTROEMZUSTAND I 46 4.2.2
ANSTROEMZUSTAND II 50 4.2.3 ANSTROEMZUSTAND III 52 4.2.4 BERECHNUNG DES
GESAMTEN KANALS (DUESE, MODELLBEREICH, DIFFUSOR) 53 4.3 MODELLUMSTROEMUNG
54 4.3.1 STROEMUNGSPHAENOMENE BEI UNTERSCHIEDLICHEN ANSTROEMBEDINGUNGEN 54
4.3.2 VARIATION DER NUMERISCHEN GASMODELLIERUNG 57 4.3.3
ANSTROEMBEDINGUNG II 59 4.3.4 EFFEKTE VERDUENNTER GASE 62 4.3.5 RAUHIGKEIT
DER OBERFLAECHE 63 4.4 ERGEBNISSE 64 5. UNTERSUCHUNGEN AM SPALTMODELL 65
5.1 ALLGEMEINES 65 5.2 NUMERISCHE CFD-UNTERSUCHUNGEN (2D) 66 5.2.1
STROEMUNGSPHAENOMEN GESCHLOSSENER SPALTBODEN 66 5.2.2 STROEMUNGSPHAENOMEN
OFFENER SPALTBODEN 66 5.2.3 NETZKONVERGENZUNTERSUCHUNG 67 5.2.4
NUMERISCHE DISSIPATION 68 5.3 NUMERISCHE CFD-UNTERSUCHUNGEN (3D) 68
5.3.1 KONFIGURATION MIT GESCHLOSSENEM SPALTBODEN 68 5.3.2 KONFIGURATION
BEI GEOEFFNETEM SPALTBODEN 69 5.3.3 ERGEBNISSE DER 3D-BERECHNUNGEN 70 5.4
GEKOPPELTE ANALYSE 71 5.4.1 STRUKTURMODELL 71 5.4.2 SIMULATION BEI
GESCHLOSSENEM SPALTBODEN 71 5.4.3 SIMULATION ^EI OFFENEM SPALTBODEN 72
5.5 FOLGERUNGEN 72 6. KLAPPENMODELL 74 6.1 ALLGEMEINES 74 6.2
KOPPLUNGSEFFEKTE BEI REFERENZLOESUNG 75 6.2.1 EINFLUSS DER KOPPLUNG 75
6.2.2 AUSWERTUNGEN AUF DER OBERFLAECHE 78 6.3 STROEMUNGSMECHANISCHE
MODELLIERUNG 82 6.3.1 THERMOCHEMISCHE MODELLIERUNG 82 6.3.2 EINFLUSS
WANDKATALYTISCHER EFFEKTE 83 6.3.3 EINFLUSS EINER DIVERGENTEN ANSTROEMUNG
83 6.4 VERGLEICH MIT EXPERIMENTEN 85 6.4.1 EXPERIMENTE 85 6.4.2
VERGLEICH NUMERISCHER UND EXPERIMENTELLER DATEN 86 6.5 EINFLUSS HOHER
SEITENPLATTEN 87 6.6 ASYMMETRISCH AUSGESCHLAGENE KLAPPEN 89 6.6.1
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