Zur Vorderkante eines Überschalllufteinlaufs

Durch diese Arbeit wird die Frage beleuchtet, ob die Startmachzahl eines Überschalltriebwerkseinlaufs durch eine geeignete Vorderkantenausführung verringert werden kann. Dazu wurden stationäre, zwei-dimensionale, numerische Strömungssimulationen durchgeführt. Das ausgewählte kompressible RANS-Verfahren konnte durch Versuchsergebnisse erfolgreich validiert werden. Darauf aufbauend wurde eine Parameterstudie hinsichtlich der Dicke der Vorderkante, deren Rampenwinkel und des Kontraktionsverhältnisses des Einlaufs durchgeführt. Die Untersuchungen zeigen, dass die Startmachzahl durch Variation dieser Größen beeinflusst werden kann. Die Ergebnisse der Arbeit bestätigen das Potenzial von RANS-Simulationen bei den hier vorliegenden Randbedingungen, zeigen aber auch dessen Grenzen bei instationärem Verhalten der Strömung auf.

Autorentext

Manuel Schenk, geboren 1987 in Erfurt. Bachelorstudium im Fachgebiet Maschinenbau an der Ernst-Abbe-Hochschule in Jena. Abschlussarbeit zum Strömungsverhalten von Luft zwischen zwei parallelen, rotierenden Scheiben. Masterstudium an der TU Ilmenau am Institut für Thermo- und Fluiddynamik.

Klappentext

Durch diese Arbeit wird die Frage beleuchtet, ob die Startmachzahl eines Überschalltriebwerkseinlaufs durch eine geeignete Vorderkantenausführung verringert werden kann. Dazu wurden stationäre, zwei-dimensionale, numerische Strömungssimulationen durchgeführt. Das ausgewählte kompressible RANS-Verfahren konnte durch Versuchsergebnisse erfolgreich validiert werden. Darauf aufbauend wurde eine Parameterstudie hinsichtlich der Dicke der Vorderkante, deren Rampenwinkel und des Kontraktionsverhältnisses des Einlaufs durchgeführt. Die Untersuchungen zeigen, dass die Startmachzahl durch Variation dieser Größen beeinflusst werden kann. Die Ergebnisse der Arbeit bestätigen das Potenzial von RANS-Simulationen bei den hier vorliegenden Randbedingungen, zeigen aber auch dessen Grenzen bei instationärem Verhalten der Strömung auf.