Durch Anwendung eines iterativen Entwurfsverfahrens werden isolierte und an komplexen Konfigurationen installierte Triebwerksgondeln aerodynamisch entworfen. Das entwickelte Verfahren koppelt ein Strömungsberechnungsverfahren für unstrukturierte Gitter zur Lösung der Euler-/Navier-Stokes-Gleichungen mit einem Entwurfsalgorithmus, welcher die transsonische Potentialgleichung über einen inversen Ansatz löst. Ausgehend von einer Startgeometrie wird die aus der Lösung der Euler-/Navier-Stokes-Gleichungen resultierende Oberflächendruckverteilung mit einer vom Nutzer vorgegebenen Zieldruckverteilung verglichen. Durch das inverse Verfahren wird aus der sich ergebenden Oberflächendruckdifferenz eine Geometriedifferenz berechnet. Der iterative Ansatz des Entwurfsverfahrens führt dazu, dass schrittweise eine Kontur entworfen wird, welche die Zieldruckverteilung erfüllt. Die Genauigkeit und Robustheit des Verfahrens wird für verschiedene Nachentwürfe isolierter und installierter Triebwerksgondeln in reibungsloser und reibungsbehafteter, transsonischer Strömung untersucht. Weiterhin zeigen Entwürfe von installierten Triebwerksgondeln, dass das Verfahren im Rahmen des aerodynamischen Entwurfs an komplexen Konfigurationen effizient eingesetzt werden kann. Neben dem Entwurf von Triebwerksgondeln wird demonstriert, dass das Verfahren auch zur Verringerung von Installationseffekten durch Änderung der Triebwerksgondelkontur bei der Triebwerksintegration erfolgreich angewendet werden kann. Eine allgemeine Entwurfsmethodik für Triebwerksgondeln wird vorgestellt, die es ermöglicht, alle an komplexen Konfigurationen auftretenden aerodynamischen Effekte im Entwurfsprozess zu berücksichtigen.
Ein inverses Verfahren zum aerodynamischen Entwurf von Triebwerksgondeln
An inverse method for the aerodynamic design of engine nacelles
2004
165 Seiten, 40 Bilder, 17 Tabellen, 80 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Untersuchung zum Potential höherwertiger Turbulenzmodelle für den aerodynamischen Entwurf
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