T. Rave, C. Dunker, F. Thielecke

Die Leistungsdichte der hydraulischen Energieversorgung von Flugsystemen konnte im Laufe der Flugzeuggenerationen kontinuierlich gesteigert werden. Hierdurch gewinnen die thermischen Eigenschaften des Systems in der Auslegung immer mehr an Bedeutung. Neben dynamischen Analysen haben sich so thermische Simulationen des Gesamtsystems im Detailentwurf etabliert. Üblicherweise werden für die verschiedenen Aufgaben jeweils spezielle Modelle verwendet. Eine Verringerung des erheblichen Modellierungs-, Konvertierungs- und Modellpflegeaufwands kann durch Vereinigung der Modelle erreicht werden. Dafür wurde im Rahmen einer Masterarbeit am INSTITUT FÜR FLUGZEUG-SYSTEMTECHNIK der TECHNISCHEN UNIVERSITÄT HAMBURG-HARBURG (TUHH-FST) eine integrierte thermisch-dynamische Modellbibliothek entwickelt. Diese ermöglicht gekoppelte thermische und dynamische Untersuchungen von Flugzeug-Hydrauliksystemen in der Simulationsumgebung AMESIM. Ein weiteres Ziel bei der Erstellung der Bibliothek war eine möglichst direkte Integration der thermischen und dynamischen Analysen in den Vorauslegungsprozess mit dem am TUHH-FST entwickelten CAE-Werkzeug AROLAB. Im vorliegenden Artikel wird, nach einer Einführung in die Thematik, zunächst kurz der Entwurfsprozess betrachtet. Darauf aufbauend erfolgt eine Beschreibung der entwickelten Modellbibliothek. Hierbei werden besonders die theoretischen Grundlagen erläutert. Abschließend wird die Bibliothek für die Untersuchung eines kurzen Fallbeispiels verwendet.

The power density of hydraulic power supplies in aircraft systems has been continuously increased over the course of aircraft generations. As a result, the thermal properties of the system are gaining increasing importance in the design process. Alongside dynamic analyses, thermal simulations of the entire system have become established in detailed design. Typically, separate models are used for different tasks. A reduction in the considerable modeling, conversion, and model maintenance effort can be achieved by combining these models. For this purpose, an integrated thermodynamic model library was developed as part of a master's thesis at the Institute of Aircraft Systems Engineering at the Hamburg University of Technology (TUHH-FST). This library enables coupled thermal and dynamic investigations of aircraft hydraulic systems in the AMESIM simulation environment. A further objective in developing the library was to integrate thermal and dynamic analyses as directly as possible into the preliminary design process using the AROLAB CAE tool developed at TUHH-FST. This article begins with a brief overview of the design process, following an introduction to the topic. Building on this, the developed model library is described, with particular emphasis on explaining the theoretical foundations. Finally, the library is used to examine a short case study.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2013, Stuttgart

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2013

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

urn:nbn:de:101:1-201312099795

Flugzeug-Hydraulik, thermische Analyse

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06.12.2013