Numerische Simulation der aktiven Strömungsbeeinflussung dreidimensionaler Hochauftriebskonfigurationen:
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2012
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INHALTSVERZEICHNIS
I STAND DER TECHNIK UND FORSCHUNG 1
1 EINLEITUNG 3
1.1 STAND DER FORSCHUNG 4
1.1.1 HOCHAUFTRIEBSSYSTEME 4
1.1.2 AKTIVE STROEMUNGSBEEINFLUSSUNG VON HOCHAUFTRIEBSSYSTEMEN 7
1.1.3 NUMERISCHE SIMULATION DER STROEMUNGSBEEINFLUSSUNG 14
1.2 ZIELSETZUNG 16
1.3 GLIEDERUNG 18
2 TURBULENTE S T R OE M U N G E N 19
2.1 GRUNDGLEICHUNGEN 19
2.1.1 KONTINUITAETSGLEICHUNG 20
2.1.2 IMPULSGLEICHUNG 20
2.2 NUMERISCHE ERFASSUNG 21
2.2.1 DIREKTE NUMERISCHE SIMULATION 22
2.2.2 LARGE-EDDY SIMULATION 22
2.2.3 STATISTISCHE TURBULENZMODELLIERUNG 23
2.2.4 DETACHED-EDDY SIMULATION 27
I I METHODIK 2 9
3 NUMERISCHE METHODE 31
3.1 FINITE-VOLUMEN-METHODE 31
3.1.1 DISKRETISIERUNG IN RAUM U N D ZEIT 32
3.1.2 DRUCK-GESCHWINDIGKEITS-KOPPLUNG 35
3.1.3 RANDBEDINGUNGEN 35
3.1.4 STROEMUNGSLOESER 37
4 S T R OE M U N G S A N R E G U N G 39
4.1 DIE ANREGUNGSRANDBEDINGUNG 39
4.1.1 HARMONISCHE ANREGUNG 39
4.1.2 GEPULSTE ANREGUNG 40
4.2 PARAMETER DER DREIDIMENSIONALEN STROEMUNGSANREGUNG 40
4.2.1 INTENSITAET 41
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IMAGE 2
4.2.2 FREQUENZ 41
4.2.3 PULSBREITE 42
4.2.4 PHASENVERSCHIEBUNG 42
4.2.5 AUSBLASWINKEL U N D SPHAERENWINKEL 43
4.2.6 GEOMETRISCHE ABMESSUNGEN U N D ANORDNUNGEN 44
III ANWENDUNG UND ANALYSE 4 5
5 BESCHREIBUNG DER TESTFAELLE 4 7
5.1 SCCH-KONFIGURATION 47
5.1.1 RECHENGITTER DES FLUEGELSEGMENTS 48
5.1.2 RECHENGITTER DES ENDLICHEN HALBMODELLS 51
5.2 HIREX KONFIGURATION 53
5.3 AUSBLASSCHLITZE 54
5.4 TRANSITION 55
6 UNANGEREGTE STROEMUNG 5 7
6.1 INSTATIONAERE SIMULATION DES SCCH-FLUEGELSEGMENTS 57
6.2 DES-VORUNTERSUCHUNGEN 61
6.2.1 VERGLEICH DER TURBULENZMODELLE UND GITTERAUFLOESUNGEN 61
6.2.2 ZEITLICHE AUFLOESUNG 65
6.2.3 EINFLUSS DER BREITE DES GITTERSEGMENTS 65
6.3 EIGNUNG FUER ANREGUNGSUNTERSUCHUNGEN 67
6.4 INSTATIONAERE SIMULATION DES ENDLICHEN SCCH-HALBMODELLS 69
6.5 INSTATIONAERE SIMULATION DER HIREX KONFIGURATION 70
7 ANGEREGTE STROEMUNG 7 3
7.1 TESTFALLUEBERSICHT DER DREIDIMENSIONALEN BEEINFLUSSUNG 73
7.2 SPANNWEITIG DURCHGEHENDE ANREGUNG 78
7.2.1 HARMONISCHE ANREGUNG 78
7.2.2 GEPULSTES AUSBLASEN 82
7.3 SEGMENTIERTE ANREGUNG 88
7.3.1 SEGMENTIERTE, HARMONISCHE ANREGUNG 88
7.3.2 SEGMENTIERTE, GEPULSTE ANREGUNG 97
7.3.3 ANWENDUNG DER DES FUER GEPULSTES AUSBLASEN 105
7.4 PHASENVERSCHIEBUNG 108
7.4.1 PHASENVERSCHOBENE HARMONISCHE ANREGUNG 108
7.4.2 PHASENVERSCHOBENES GEPULSTES AUSBLASEN 110
7.5 SPHAERISCHER ANREGUNGSWINKEL 114
7.5.1 DREIDIMENSIONALE PROEFILIERUNG 115
7.5.2 HARMONISCHE, SPHAERISCHE ANREGUNG 116
7.5.3 GEPULSTE, SPHAERISCHE ANREGUNG 120
7.6 KASKADENFOERMIGE ANREGUNG 126
7.7 ANREGUNG AM ENDLICHEN SCCH-MODELL 136
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
7.8 GEPULSTES AUSBLASEN AN DER HIREX KONFIGURATION 143
8 Z U S A M M E N F A S S U N G 151
8.1 DIE WESENTLICHEN ERKENNTNISSE 151
8.2 AUSBLICK 154
ANHANG 155
A DAS LLR TURBULENZMODELL 157
LITERATURVERZEICHNIS 159
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