Zum Ausgleich der zunehmenden Höheninstabilität bei in Bodennähe operierenden Tragflügeln kann eine Tandemkonfiguration in Form von zwei hintereinander angeordneten Tragflächen verwendet werden. Diese wissenschaftliche Abhandlung untersucht den Einfluss des Bodens auf eine solche Konfiguration im zweidimensionalen Fall mit einem NACA 1412 und einem dahinterliegendem NACA 4412 Profil unter einer Anströmgeschwindigkeit von 21,91 m/s mit Luft unter Bedingungen der Standardatmosphäre. Beide leicht zueinander versetzten Profile werden bei einem Anstellwinkel von 0° angeströmt. Die numerische Simulation mit Reynolds-gemittelten Navier-Stokes Gleichungen ergibt eine Verringerung des Gesamtauftriebs aufgrund der konvergent-divergenten Passage zwischen Profil und Boden. Die Details der Lösung werden diskutiert und ausgewertet.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Modellbildung
- Theoretische Erläuterungen zum Bodeneffekt
- Physikalisches Modell
- Numerisches Modell
- Ergebnisse und Auswertung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese wissenschaftliche Abhandlung untersucht den Einfluss des Bodens auf eine Tandemkonfiguration aus zwei hintereinander angeordneten Tragflächen im zweidimensionalen Fall. Die Studie analysiert die aerodynamischen Eigenschaften der Konfiguration mit einem NACA 1412 und einem dahinterliegenden NACA 4412 Profil unter einer Anströmgeschwindigkeit von 21,91 m/s und Standardatmosphäre. Die numerische Simulation mit Reynolds-gemittelten Navier-Stokes Gleichungen zeigt die Auswirkungen des Bodens auf den Gesamtauftrieb und die Strömungsverhalten.
- Auswirkungen des Bodeneffekts auf Tandemkonfigurationen
- Numerische Simulation von aerodynamischen Eigenschaften
- Analyse der Druckverteilung und des Auftriebsbeiwerts
- Validierung der numerischen Ergebnisse mit experimentellen Daten
- Turbulenzmodellierung und Anwendung des Spalart-Allmaras Modells
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Diese Einleitung liefert einen Überblick über den Bodeneffekt und seine Bedeutung für Bodenefektflugzeuge (WIG) und Ekranoplane. Sie erläutert die Problematik der Höhenstabilität bei Bodenflugzeugen und stellt Tandemkonfigurationen als Lösung vor.
- Modellbildung: Dieses Kapitel beschreibt die theoretischen Grundlagen des Bodeneffekts und seine Auswirkungen auf die Strömung um ein Profil. Es erläutert das physikalische Modell, das in der Simulation verwendet wird, einschließlich der Standardatmosphäre, der Anströmgeschwindigkeit und der Profile. Außerdem werden die numerischen Methoden, das Gitternetz und die Turbulenzmodellierung detailliert beschrieben.
- Ergebnisse und Auswertung: Dieses Kapitel präsentiert die Ergebnisse der numerischen Simulation und analysiert die Auswirkungen des Bodeneffekts auf die aerodynamischen Eigenschaften der Tandemkonfiguration. Es beinhaltet eine Gitterunabhängigkeitsstudie, einen Vergleich mit experimentellen Daten und eine Diskussion der Druckverteilung und des Auftriebsbeiwerts.
Schlüsselwörter
Die wichtigsten Schlüsselwörter dieser Arbeit sind: Aerodynamik, Bodeneffekt, WIG, Tandemkonfiguration, Höhenstabilität, Ekranoplan, NACA 1412, NACA 4412, Reynolds-gemittelte Navier-Stokes Gleichungen, Spalart-Allmaras Turbulenzmodell, Druckverteilung, Auftriebsbeiwert.
- Citation du texte
- Marko Alder (Auteur), 2011, Untersuchung der Auswirkungen des Bodeneffektes auf die aerodynamischen Eigenschaften zweier hintereinander liegender Profile, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/192023
