Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss der Peniche-Geometrie auf die Halbmodellumströmung. Zur Bestimmung dieses Einflusses wurde ein völlig neues Messkonzept entwickelt. Mit einer durch eine Mittelwand geteilten Windkanalmessstrecke wird der Einfluss von Störgrößen auf die aerodynamischen Beiwerte minimiert und dadurch der Einfluss unterschiedlicher Peniche-Geometrien auf die Modellumströmung erst bestimmbar. Durch die Teilung der Messstrecke entstehen an der Position des Vollmodells zwei Halbmodelle. Kombinierte numerische und experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass bei einem typischen zweidimensionalen Peniche die Abweichungen in den aerodynamischen Beiwerten zwischen Vollmodell und Halbmodell mit steigender Peniche-Dicke größer werden. Einen erheblichen Einfluss hat hier der Wirbel, der sich vor der Rumpfnase ausbildet. Dieser Wirbel beeinflusst je nach Peniche-Dicke und Anstellwinkel die Umströmung des Innenflügels erheblich. Hier liegt ein zum Vollmodell geändertes Ablöseverhalten vor. Außerdem stellt sich am Rumpf, aufgrund der zweidimensionalen Verlängerung der Symmetrieebene des Rumpfes zur Wand hin, eine zum Vollmodell geänderte Druckverteilung ein. Die Druckdifferenz zwischen Rumpfoberseite und Rumpfunterseite ist höher als beim Vollmodell. Des Weiteren zeigen die Ergebnisse, dass es von Vorteil ist, kein Peniche zu verwenden und einen Spalt zwischen Rumpf und Wand zu lassen. Hierdurch bildet sich kein Wirbel vor der Rumpfnase aus, und die Modellumströmung ist der des Vollmodells ähnlicher. Außerdem liegt bei dieser Konfiguration kein signifikanter Unterschied in der Druckdifferenz zwischen Rumpfoberseite und Rumpfunterseite vor. Der Spalt zwischen Modell und Wand sorgt hier für einen Druckausgleich. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass eine optimale Breite des Spaltes zwischen Wand und Rumpf im Bereich der vierfachen Verdrängungsdicke der Wandgrenzschicht vor der Rumpfnase liegt. Abschließend konnte eine Korrekturfunktion bestimmt werden, die die beim Halbmodell geänderte Steigung im CA-alpha-Diagramm der des Vollmodells anpasst.
Halbmodellmesstechnik in Windkanälen
Forschungsberichte Strömungslehre und Aerodynamik ; 11 ; 1-193
2006
193 Seiten, Bilder, Tabellen, 32 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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