Willems S. Strömung-Struktur-Wechselwirkung in Uberschallstromungen: Diss. … Dr.-Ing. / Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt, Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, Abteilung Über- und Hyperschalltechnologien, Köln. – Köln: DLR, 2017. - XVIII,153 S.: Ill. - (Forschungsbericht; 2017-07). - Res. auch engl. - Literatur: S.143-153. - ISSN 1434-8454 Шифр: (Pr 1120/2017-07) 02  Место хранения:   01 | ГПНТБ СО РАН | Новосибирск

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Vorwort ....................................................... iii Übersicht / Abstract ............................................ v Abbildungsverzeichnis .......................................... ix Tabellenverzeichnis .......................................... xiii Nomenklatur .................................................... xv Abkürzungen .................................................... xv Lateinische Symbole ........................................... xvi Griechische Symbole .......................................... xvii Subskripte ................................................... xvii 1 Einleitung ................................................. 1 1.1 Relevanz der mechanischen Strömung-Struktur- Wechselwirkung ............................................. 1 1.2 Relevanz der thermischen Strömung-Struktur-Wechselwirkung .. 2 1.3 Stand der Forschung zur mechanischen Strömung-Struktur- Wechselwirkung ............................................. 3 1.4 Stand der Forschung zur Stoß-Grenzschicht-Wechselwirkung ... 4 1.5 Stand der Forschung zur thermischen Strömung-Struktur- Wechselwirkung ............................................. 6 1.6 Anmerkungen zu dieser Arbeit ............................... 7 2 Experimente zur mechanischen Strömung-Struktur- Wechselwirkung ............................................ 11 2.1 Auslegung des Modells ..................................... 11 2.1.1 Diskussion der Geometrie ........................... 11 2.1.2 Die Trisonische Messstrecke Köln ................... 15 2.1.3 Instrumentierung und Datenerfassung ................ 16 2.1.4 Messunsicherheiten ................................. 19 2.2 Vorversuche ............................................... 31 2.2.1 Charakterisierung der Strömung ..................... 31 2.2.2 Strukturverhalten bei einer gleichmäßigen, statischen Belastung ............................... 32 2.2.3 Einfluss der Kavität unter der elastischen Platte .. 34 2.3 Ergebnisse der Experimente ................................ 38 2.3.1 Schlierenaufnahmen ................................. 38 2.3.2 Ölfilmbilder ....................................... 48 2.3.3 Statische Druckverteilung der Stoß- Grenzschicht-Wechselwirkung ........................ 51 2.3.4 Dynamische Druckschwankungen ....................... 51 2.3.5 Statische Verformung der elastischen Platte ........ 53 2.3.6 Schwingungen der elastischen Platte ................ 54 2.3.7 Angeregte Platte ................................... 63 3 Simulationen der mechanischen Strömung-Struktur- Wechselwirkung ............................................ 69 3.1 Struktursimulation der elastischen Platte ohne Strömung ... 69 3.2 Strömungssimulation der Stoß-Grenzschicht-Wechselwirkung ohne Verformung ........................................... 74 3.3 Gekoppelte Strömung-Struktur-Simulation der Strömung- Struktur-Wechsel-wirkung .................................. 80 4 Experimente zur thermischen Strömung-Struktur- Wechselwirkung ............................................ 85 4.1 Auslegung des Modells ..................................... 85 4.1.1 Diskussion der Geometrie ........................... 85 4.1.2 Instrumentierung und Datenerfassung ................ 86 4.1.3 Der Lichtbogenbeheizte Windkanal 3 und die Testprozedur ....................................... 87 4.2 Ergebnisse der Experimente ................................ 89 4.2.1 Unterschiede der Messverfahren ..................... 89 4.2.2 Oberflächenveränderung ............................. 91 4.2.3 Aufheizung der Platte .............................. 93 5 Simulationen der thermischen Strömung-Struktur- Wechselwirkung ........................................... 103 5.1 Gekoppelte Strömung-Struktur-Simulationen ................ 103 5.1.1 Beschreibung der Simulationen ..................... 103 5.1.2 Simulationsergebnisse ............................. 104 5.2 Numerische Untersuchungen zur Thermalwelle ............... 119 5.2.1 Vorüberlegungen ................................... 119 5.2.2 Implementierung eines numerischen Lösers .......... 122 5.2.3 Test der Implementierung .......................... 126 5.2.4 Simulation der Thermalwelle ....................... 128 6 Zusammenfassung .......................................... 139 6.1 Experimente zur mechanischen Strömung-Struktur- Wechselwirkung ........................................... 139 6.2 Simulationen zur mechanischen Strömung-Struktur- Wechselwirkung ........................................... 140 6.3 Experimente zur thermischen Strömung-Struktur- Wechselwirkung ........................................... 140 6.4 Simulation der thermischen Strömung-Struktur- Wechselwirkung ........................................... 141 7 Literatur ................................................ 143