I.M.G. Grotowski, J. Ballmann

In der vorliegenden Arbeit wird ein numerisches Verfahren zur Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen bei höheren Anströmmachzahlen für Höhen bis etwa 30 km vorgestellt. Hierzu wird das Strömungsmedium Luft als Gemisch thermisch perfekter Gase im lokalen Gleichgewicht modelliert. Sämtliche in den Bilanzgleichungen auftretenden Ortsableitungen werden konsequent mittels der Finite-Volumen Technik diskretisiert. Dabei wird der hyperbolische Anteil der Gleichungen, die sogenannten Eulergleichungen, mit einem Godunov-Typ-Verfahren räumlich zweiter Ordnung gelöst, während der parabolische Anteil zentral diskretisiert wird. Wegen der gegenüber expliziten Zeitintegrationsverfahren besseren Stabilität und der Fähigkeit, einen asymptotisch stationären Zustand schneller erreichen zu können, findet hier ein implizites Verfahren Verwendung. Das bei der notwendigen Linearisierung entstehende Gleichungssystem wird mit einem Relaxationsverfahren gelöst, das auf konjugierten Gradientenmethoden basiert. Als Beispiel wird die ebene Strömung durch das Modell eines Triebwerkseinlaufes für ein Hyperschalltransportsystem mit dem Berechnungsverfahren untersucht. Hierbei zeigt sich einerseits, daß Details des komplexen Strömungsfeldes gut erfaßt werden können; andererseits erlauben die Simulationen Aussagen über das zu erwartende Betriebsverhalten der Einlaufkonfiguration.

9. DGLR-Fach-Symposium, Erlangen, 1994

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 6 Seiten

DGLR-Bericht, 1994, 1994-04, Strömungen mit Ablösung; S.222-227; 1994; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn

NA

aerodynamics, Navier-Stokes equation, hypersonic flow, engine inlets

Bestellbar

1994