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Titel:

Entwicklung eines Prüfstandes zur Untersuchung von Einflüssen der Außenströmung auf stark konturierte Einlaufsysteme

Autor(en): A. Grois, M. Stößel, R. Niehuis
Zusammenfassung: In Zusammenarbeit mit der Wehrtechnischen Dienststelle 61 in Manching entwickelte das Institut für Strahlantriebe (ISA) der Universität der Bundeswehr München ein stark gekrümmtes, kompaktes Forschungseinlaufsystem. Bereits angestellte Untersuchungen beschränkten sich bisher auf den Bodenstandfall. Zur Erforschung komplexer Einlaufsysteme in realistischen Flugzuständen wird ein von Umgebungsbedingungen unabhängiger Prüfstand konzeptioniert und ausgelegt. Eine schrittweise entwickelte Prozesskette ermöglicht die Überführung der Betriebszustände des Einlaufs im Flugfall auf dedizierte Mach- und Reynolds-Zahl-Bedingungen. Die Integration des Einlaufs in den Prüfstand erfolgt durch ein verkleinertes Modell (MediMEIRD - Medium scaled Military Engine Intake Research Duct) innerhalb einer Drucktonne am Mehrzweckwindkanal (MZW) des ISA. Der experimentell abbildbare Mach- und Reynoldszahlbereich ermöglicht Untersuchungen von Flughöhen zwischen 6 km und 12 km bei Fluggeschwindigkeiten von maximal Ma=0,95. Dieser Bereich wird durch ein numerisches Berechnungsmodell ergänzt, welches anhand der Ergebnisse aus den experimentellen Messkampagnen kalibriert wird. Die Komponenten des Prüfstandes werden schrittweise konzeptioniert und in erweiterten numerischen Untersuchungen detailliert ausgelegt. Positionen und Anzahl von Druckmessstellen am Einlauf werden aus vorangegangenen Forschungsarbeiten übernommen, um eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse herzustellen. Zur Erzeugung einer definierten und störungsfreien Zuströmung am Einlaufeintritt wird eine Ausblasung der Zulaufgrenzschicht aus dem Windkanal untersucht und integriert. Eine Analyse durch eine Fluid-Struktur-Interaktions (FSI) Simulation des Versuchsträgers bestätigt die Festigkeit und zeigt die maximal zu erwartenden Verformungen auf. Der so entwickelte Prüfstand ermöglicht Untersuchungen an stark konturierten Einläufen in Abhängigkeit variabler Bedingungen der Außenströmung durch Abbildung des Betriebspunktes über Mach- und Reynoldszahl am MZW.
Veranstaltung: Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2021
Verlag, Ort: Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2021
Medientyp: Conference Paper
Sprache: deutsch
Format: 21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten
URN: urn:nbn:de:101:1-2021100112475636093436
DOI:10.25967/550006
Stichworte zum Inhalt: Triebwerkseinlauf, S-Duct, Flugfalluntersuchung, Windkanal
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Kommentar:
Zitierform:Grois, A.; Stößel, M.; Niehuis, R. (2021): Entwicklung eines Prüfstandes zur Untersuchung von Einflüssen der Außenströmung auf stark konturierte Einlaufsysteme. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/550006. urn:nbn:de:101:1-2021100112475636093436.
Veröffentlicht am: 01.10.2021