Numerischer Entwurf einer aerodynamischen Verkleidung eines Rotorversuchsstandes

Abstract

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[DE] Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit dem Entwurf und der Analyse einer aerodynamischen Verkleidung eines Teststandes an dem skalierte Modelle von Hubschrauberrotoren untersucht werden sollen. Hierzu wird ein numerisches Modell erstellt. Die Str¨omungsberechnung wird mit Hilfe von Reynolds-gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen (RANS) und einem Turbulenzmodell nach Spalart-Allmaras-Original (SAO) durchgef ¨uhrt. Hierzu wird ein numerisches Modell f¨ur den RANS-Str¨omungsl¨oser TAU erstellt. Der Versuchsaufbau besteht aus einer D¨use, in deren Freistrahl ein Rotor installiert ist, dessen Achse zwei Meter vom Boden parallel zur Anstr¨omung ausgerichtet ist. Drei unterschiedliche Orientierungsf¨alle werden simuliert und diverse Verkleidungen entworfen, getestet und miteinander verglichen. Daraus ergibt sich ein deutlicher Einfluss des Teststandes auf den Rotor, welcher invers proportional zum Abstand zwischen beiden ist. Eine elliptische demontierbare Verkleidung wird als Kompromiss f¨ur einige F¨alle und Versuche gew¨ahlt, w¨ahrend sich f¨ur andere das unverkleidete Ger¨ust als die beste L¨osung herausstellt. F¨ur den vertikalen Fall soll der Rotorkopft modifiziert werden. Im Allgemeinen war der Einfluss der D¨usenscherschicht in allen F¨allen deutlich, deswegen sollte die D¨use gr¨oßer dimensioniert werden.