 | Herrmann D. Experimentelle Untersuchungen der Uberschallstromung an Einläufen mit variabler Geometrie für luftatmende Antriebe: Diss. … Dr.-Ing. / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, Abteilung Über- und Hyperschalltechnologien, Köln. - Köln: DLR, 2015. - 184 S.: Ill. - (Forschungsbericht; 2015-25). - Res. auch engl. - Literatur: S.155-164. - ISSN 1434-8454
Шифр: (Pr 1120/2015-25) 02
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Vorwort ......................................................... i
Kurzfassung ................................................... iii
Abstract ........................................................ v
Inhaltsverzeichnis ............................................ vii
Nomenklatur .................................................... xi
1 Einführung ................................................... 1
1.1 Luftatmende Antriebe in der Luftfahrt im Überschall ..... 1
1.2 Einlaufmerkmale ......................................... 4
1.3 Aufgabenstellung und Vorgehensweise ..................... 6
2 Stand der Technik ............................................ 9
2.1 Historische und technische Entwicklung von
Staustrahltriebwerken ................................... 9
2.2 Strömungseffekte der Außen- und Innenströmung .......... 13
2.2.1 Funktion und Auswirkung von Verdichtungsstößen
am Einläuf ...................................... 13
2.2.2 Innenverdichtung und Verblockung des Einlaufe ... 17
2.2.3 Grenzschichteffekte und die Wechselwirkung mit
Verdichtungsstößen .............................. 20
2.2.4 Diffusorbrummen und die Auslösemechanismen ...... 27
2.3 Effizienz von Staustrahltriebwerken .................... 31
3 Experimentelle Mittel und numerische Verfahren .............. 35
3.1 Windkanal .............................................. 35
3.2 Einlaufmodelle ......................................... 37
3.2.1 Modell für die Positionierung der Einlaufe am
Flugkörper ...................................... 37
3.2.2 Modulares Einlaufmodell mit feststehender
Geometrie ....................................... 40
3.2.3 Modulares Einlaufmodell mit variabler
Geometrie ....................................... 44
3.3 Drosselmesstechnik ..................................... 47
3.4 Druckmesstechnik ....................................... 52
3.5 Schlierenverfahren ..................................... 56
3.6 Ölfilmtechnik .......................................... 57
3.7 Analytisches und numerisches Verfahren ................. 58
4 Untersuchungen am Flugkörpermodell für die
Einlaufpositionierung ....................................... 59
4.1 Strömungseffekte unterschiedlicher
Zentralkörperlängen .................................... 59
4.2 Strömungseffekte unterschiedlicher Einlaufrollwinkel ... 64
4.3 Strömungseffekte bei verschiedenen
Zentralkörperrollwinkeln ............................... 66
4.4 Flugkörper-Konfigurationen ............................. 70
5 Untersuchungen am Einlaufmodell mit feststehender
Geometrie ................................................... 73
5.1 Strömungseffekte und Einlaufcharakteristiken der
Auslegungskonfigurationen .............................. 73
5.2 Ergebnisse bei verschiedenen Anströmbedingungen ........ 75
5.3 Einfluss der Grenzschichtabsaugung ..................... 97
5.3.1 Variation der Grenzschichtabsaugung bei
gleicher Ein- und Austrittsspaltbreite .......... 97
5.3.2 Variation der Eintrittsspaltbreite der
Grenzschichtabsaugung bei fester
Austrittsspaltbreite ........................... 103
5.3.3 Variation der Austrittsspaltbreite der
Grenzschichtabsaugung bei fester
Eintrittsspaltbreite ........................... 104
5.3.4 Absaugkonfiguration bei unterschiedlichen
Anströmmachzahlen .............................. 110
5.4 Stoßoszillationen im unter- und überkritischen
Betriebszustand ....................................... 115
5.5 Einfluss verschiedener Einlaufseitenwände ............. 127
6 Untersuchungen am Einlaufmodell mit variabler Geometrie .... 131
6.1 Ergebnisse bei verschiedenen
Einlaufbetriebszuständen .............................. 131
6.2 Untersuchung des Hysterese-Effekts .................... 140
6.3 Ergebnisse der Grenzschichtabsaugung .................. 142
6.4 Parameter für die Steuerung der variablen
Einlaufgeometrie ...................................... 145
7 Zusammenfassung ............................................ 149
7.1 Ergebnisse dieser Arbeit .............................. 149
7.2 Empfehlungen und Ausblick ............................. 152
Literatur .................................................. 155
Anhang ........................................................ 165
A.1 Thermodynamischer Kreisprozess eines
Staustrahltriebwerks .................................. 165
A.2 Berechnung des engsten Drosselquerschnitts ............ 171
A.3 Korrektur durch Pitoteinlaufmessung ................... 173
A.4 Einfluss der kurzen Zentralkörperlängen auf
die Einlaufpositionierung ............................. 175
A.5 Geometrien der vier Einlaufmodelle .................... 181
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