Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das instationäre Strömungsfeld über einem Modell eines Schwenkflügelflugzeuges untersucht. Derartige Flugzeugkonfigurationen haben Außenflügel kleiner Streckung, deren Pfeilung geändert und dem jeweiligen Flugzustand angepaßt werden kann. Bei hohen Anstellwinkeln treten im wirbeldominierten Strömungsfeld über Flugzeugen mit Flügeln kurzer Streckung instationäre Strömungsvorgänge auf, die zu einer starken Schwingungsbelastung des Seitenleitwerks durch Druckschwankungen führen können. Zur qualitativen und quantitativen Untersuchung dieser instationären Effekte wurden umfangreiche Versuche im Windkanal und Wasserumlaufkanal an Modellen eines Schwenkflügelflugzeuges durchgeführt. Die Spektren der Wanddruckschwankungen am Seitenleitwerk zeigen bei großen Anstellwinkeln ein schmalbandiges Maximum, das auf periodische Vorgänge in der Strömung hinweist. Die Definition eines Parameters der reduzierten Frequenz führt zu charakteristischen Kennzahlen für die betrachteten Modellkonfigurationen. Annähernd die gleichen Kennzahlen konnten durch Frequenzmessungen in einem Wasserumlaufkanal an einem kleineren Modell ermittelt werden. Die Analyse des momentanen Strömungsfeldes mittels digitaler Particle Image Velocimetry zeigt ein nahezu periodisches Schwanken der Geschwindigkeitsvektoren stromauf des Seitenleitwerks, welches durch die Wechselwirkung zwischen den an der Flügelvorderkante periodisch ablösenden Wirbeln und den am Rumpf ablösenden Längswirbeln verursacht wird.
Instationäre Wirbelströmungen hinter Flügeln kleiner Streckung bei hohen Anstellwinkeln
1996
112 Seiten, 63 Bilder, 84 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Wirbelströmungen an gepfeilten Flügeln mit runden Vorderkanten
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) | 2015
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