Diese Arbeit befasst sich mit umfangreichen experimentellen und numerischen Untersuchungen zur Aerodynamik von Miniature Trailing-Edge Devices (MiniTEDs) an Profilen und Tragflügeln bei transsonischen Anströmgeschwindigkeiten. Für stationäre und instationäre Betrachtungen werden die Einflüsse von MiniTEDs auf die zweidimensionale Profilumströmung und deren aerodynamische Beiwerte für die Gurney-Klappe, die Spreizklappe und die divergente Hinterkante detailliert dargestellt. Eine Diskussion der Einflüsse unterschiedlicher Geometrieparameter erfolgt für die Höhe der Gurney- Klappe, den Ausschlagwinkel der Spreizklappe, die MiniTED-Positionierung sowie für Perforationen. Ein variabler MiniTED-Einsatz wird für die widerstandsoptimale Anwendung vorgestellt und der Leistungsfähigkeit einer flexiblen Hinterkante gegenübergestellt. Eine Diskussion der Einflüsse von Anströmparametern erfolgt für Machzahl, Anstellwinkel und Reynoldszahl. Abschließend wird der Einsatz von MiniTEDs an einer realistischen Transportflugzeugkonfiguration dargestellt und hinsichtlich der Beeinflussung von Flügelumströmung und Beiwerten, dem Einfluss der Reynoldszahl sowie einer Validierung der Vorhersage des MiniTED-Einflusses bei Flugbedingungen diskutiert und mit Flugversuchsdaten verglichen.
This work describes a comprehensive experimental and numerical investigation of the aerodynamics of miniature trailing-edge devices (MiniTEDs) on airfoils and wings at transonic speeds. The influence of MiniTEDs on the two-dimensional airfoil flow and on the aerodynamic coefficients is presented in detail for the Gurney flap, the split flap and the divergent trailing-edge for steady and unsteady flows. The influence of geometry parameters is discussed for the Gurney flap height. the split flap defleetion angle and the MiniTED position. as weil as for differer)t types of perforation. The use of MiniTEDs as adaptive elements is presented for drag-optimal operation and is compared to the performance of a flexible trailing-edge. The influence of different freestream parameters is discussed for the Mach number, the angle of attack and the Reynolds number. Finally, the application of MiniTEDs is demonstrated for a realistic transport aircraft configuration and is compared to flight test data. Results are discussed with respeet to the impact of MiniTEDs on the wing flow and the aerodynamic coefficients the influence of the Reynolds number and the validation of the prediction of the MiniTED effect at flight condition.
Untersuchungen zur Aerodynamik von Miniature Trailing-Edge Devices in transsonischen Strömungen
2010
194 Seiten, 155 Bilder, 1 Tabelle, 111 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Vergleichende Wandschubspannungsuntersuchungen in transsonischen Strömungen
TIBKAT | 2002
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