Inhomogene Strömungen sind Strömungsformen, bei denen die Strömungsgrößen räumlich nicht konstant sind, sondern mindestens eine davon in einer Raumrichtung einen Gradienten aufweist. Als ein wichtiger Fall zählen dazu Strömungsverhältnisse, bei denen die Geschwindigkeit quer zur Strömungsrichtung veränderlich ist (Scherwind). Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Beurteilung des Einflusses von Scherwinden auf Tragflügelprofile, welche durch einen Körper induziert oder natürlich in der Atmosphäre auftreten können. Hier wird der Schwerpunkt auf letztere gelegt und zwar auf die Phänomene des Low Level Jet Streams, der atmosphärischen Grenzschicht und des Microbursts. Reibungseffekte werden nicht berücksichtigt, so daß die Euler-Gleichungen eingesetzt werden können. Die Diskretisierung des Rechenraums erfolgt mit strukturierten Mehrblocknetzen auf der Basis eines Poisson-Algorithmus. Beim verwendeten Euler-Verfahren handelt es sich um ein Finite-Volumen-Verfahren mit der Flußformulierung nach Yee, Roe und Davis. Die Bewegung des Rechenraums wird infolge größerer Wegstrecken global durchgeführt. Die Simulationen erfolgen für zweidimensionale Strömungen um ein NACA 0012-Profil. Der Schwerpunkt der Analyse liegt auf Druckverteilungen und globalen Beiwerten, punktuell ergänzt durch Auswertung der Strömungsfelder. Anhand eines idealisierten Scherwindfeldes werden wesentliche Merkmale inhomogener Anströmverhältnisse in Abhängigkeit von Scherwindgradient, Anstellwinkel, Tragflügelposition und von der Geschwindigkeit der Vertikalbewegung durch das Scherwindfeld dargestellt. Zur Simulation atmosphärischer Phänomene mit realistischem Geschwindigkeitsgradienten wird die Vertikalbewegung durch ein niedertroposphärisches Windmaximum (Low Level Jet Stream), der Landeanflug unter Berücksichtigung der Bodengrenzschicht und der Flug durch einen Microburst vorgestellt, wobei sich die gewählten Parameter an gemessenen Werten orientieren. Mit den vorgestellten Ergebnissen, welche auch für flugmechanische Untersuchungen relevant sind, läßt sich der Einfluß von in der Natur häufig auftretenden inhomogenen Anströmverhältnissen auf die Aerodynamik an Tragflügeln quantifizieren.


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    Title :

    Tragflügelprofile in inhomogener Strömung


    Contributors:

    Published in:

    Publication date :

    1998


    Size :

    185 Seiten, Bilder, Tabellen, 85 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German