ISBN 9783843947657

978-3-8439-4765-7, Reihe Ingenieurwissenschaften

Dina-Marie Zimmermann
Statistische Analysen zur strömungsphysikalischen Beschreibung abgelöster Strömungen an Flugzeugkonfigurationen mittels der POD Methode

229 Seiten, Dissertation Universität Stuttgart (2021), Hardcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Zur Prognose instationärer aerodynamischer Lasten auf die Struktur eines Transportflugzeuges im frühen Designprozess wird ein Vorhersagemodell unter Verwendung der POD Methodik entwickelt. Betrachtet wird dabei gezielt der Grenzbereich der Flugenvelope, der durch stark instationäre, ablösebedingte Strömungscharakteristika geprägt ist.

Die vorliegende Arbeit beinhaltet dabei erstmalig Vorhersagen im Nachlaufbereich (zwischen Flügel und Leitwerk), wovon ausgehend im industriellen Umfeld aerodynamische Lasten in der Zuströmung des Leitwerks basierend auf Oberflächendrücken am Flügel bestimmt werden sollen.

Vorbereitend zur Modellerstellung wird in einem ersten Schritt eine breite Datenmatrix aus zwei- sowie dreidimensionalen CFD Simulationen bereitgestellt. Die dreidimensionalen CFD Simulationen beinhalten Strömungsberechnungen zu zwei Transportflugzeugen, dem Common Research Model sowie dem A380. Dabei wurden RANS, URANS sowie DDES Simulationen verwendet.

Ein Reduced Order Modell zur Vorhersage instationärer, aerodynamischer Lasten basierend auf dem Ansatz der POD Methode wurde konstruiert. Zur Vorhersage unbekannter Strömungsfelder wird eine Interpolation der zeitlichen Informationen genutzt.