 | Raichle A. Flusskonservative Diskretisierung des Wirkscheibenmodells als Unstetigkeitsflache: Diss. … Dr.-Ing. / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, Braunschweig - Köln: DLR, 2017. - xxix, 255 S.: Ill. - (Forschungsbericht; 2017-62). - Res. auch engl. - Literaturvetz.: S.223-225. - ISSN 1434-8454
Шифр: (Pr 1120/2017-62) 02
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Vorwort ........................................................ xi
Abbildungsverzeichnis ........................................ xvii
Tabellenverzeichnis ........................................... xxi
Abkürzungsverzeichnis ....................................... xxiii
Symbolverzeichnis ............................................. xxv
1 Einleitung ................................................. 1
2 Funktionsweise eines Propellers ........................... 17
2.1 Wirkscheibenmodell ........................................ 17
2.2 Axialeimpulstheorie ....................................... 20
2.3 Allgemeine Impulstheorie .................................. 23
2.4 Blattelementtheorie ....................................... 24
3 Grundgleichungen .......................................... 35
3.1 Strömungsmechanik ......................................... 35
3.1.1 Bilanzgleichungen in integraler Form ............... 35
3.1.2 Unstetigkeiten ..................................... 39
3.2 Thermodynamik ............................................. 41
3.2.1 Grundlagen ......................................... 41
3.2.2 Dynamische Adiabate und Isentrope .................. 46
4 Diskretisierung der Grundgleichungen ...................... 49
4.1 Finite-Volumen-Verfahren .................................. 49
4.2 Kantenbasierte Integration ................................ 66
5 Diskretisierung des Wirkscheibenmodells ................... 69
5.1 Anforderungen an die Diskretisierung einer
Unstetigkeitsfläche ....................................... 69
5.2 Netztopologie ............................................. 69
5.2.1 Definition ......................................... 69
5.2.2 Eigenschaften ...................................... 73
5.2.3 Verbindung zu dem rotatorisch periodischen Rand .... 74
5.2.4 Verbindung zu dem Kontinuumsmodell ................. 79
5.2.5 Kontrollvolumen .................................... 79
5.3 Berechnung des Strömungszustands .......................... 81
5.3.1 Einströmrand ....................................... 81
5.3.2 Ausströmrand ....................................... 85
5.3.3 Verhalten der Randbedingung ........................ 93
6 Anpassungen des Wirkscheibenmodells an die
Simulationsumgebung ...................................... 103
6.1 übertragung auf eine kompressible Strömung .......... 103
6.1.1 Bilanzgleichungen für einen unstetigen übergang ... 103
6.1.2 Profilwiderstand in der Blattelementtheorie ....... 114
6.1.3 Flächenspezifische mechanische Leistung ........... 114
6.2 übertragung auf eine viskose Strömung .................... 118
6.3 übertragung auf eine beliebige Anströmung ................ 123
6.3.1 Zeitliche Mittelung einer rotierenden
Schnittlast ....................................... 123
6.3.2 Berechnung des rotatorischen Interferenzfaktors ... 127
6.3.3 Fortsetzung im Grenzfall ruhender Strömung ........ 132
6.4 Auftriebs- und Widerstandskurven rotierender Profile ..... 140
7 Vergleich mit Theorie und Experiment ..................... 153
7.1 Lineare Potenzialtheorie ................................. 153
7.1.1 Lösung der linearen Potenzialtheorie .............. 154
7.1.2 Vergleichsrechnung ................................ 159
7.2 AGARD-Propeller .......................................... 163
7.2.1 Aufbau des Windkanalexperiments ................... 163
7.2.2 Vergleichsrechnung ................................ 166
7.3 Contra-Rotating Open Rotor - Airbus Deutschland .......... 193
8 Zusammenfassung .......................................... 201
А CAD-Modell und Netzgenerierang ............................. 207
В Periodische Datenstruktur .................................. 211
С Parametrisierung des Blatts ................................ 215
Literaturverzeichnis .......................................... 223
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