Numerische Simulation in gekoppelter Aufgabenstellung des Temperaturzustandes der Anströmkante von Hyperschallflugapparaten bei verschiedenen Verfahren der Organisierung des Kühlsystems

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Numerische Simulation in gekoppelter Aufgabenstellung des Temperaturzustandes der Anströmkante von Hyperschallflugapparaten bei verschiedenen Verfahren der Organisierung des Kühlsystems

Isaev, S.A. / Leontev, A.I. / Sadovnikov, G.S. / Nosatov, V.V.

Ein Fortschritt im Lufttransport ist ohne weitere Vervollkommnung der in der Zivilluftfahrt betriebenen Flugapparate nicht möglich. Ein Projekt mit besonders großer Zukunft ist verbunden mit der Entwicklung eines Hyperschallflugzeuges. Nach Schätzungen der NASA kann ein solches Flugzeug, das für die Beförderung von 300 Fluggästen über eine Entfernung von 10000 km mit Hyperschallgeschwindigkeit (M = 6 - 10) geeignet ist, für die Luftfahrtunternehmen von Interesse sein, indem es zu einem würdigen Konkurrenten der Überschallflugzeuge ''Concorde'' oder ''TU-144'' wird. Ein solches Flugzeug wäre mit einem Hyperschall-Staustrahltriebwerk auf der Basis von Wasserstoff als Antriebsmittel auszurüsten. In der vorliegenden Arbeit wird eine konservative Form der Schreibweise der zweidimensionalen Gleichungen der Gasdynamik in einem willkürlichen krummlinigen Koordinatensystem verwendet. Für die Bestimmung der Turbulenzkennwerte wird eine Variante des kappa-epsilon-Turbulenzmodelles für geringe Reynolds-Zahlen mit einer Korrektur der Stromlinienkrümmung herangezogen. Für die Finite-Differenz-Integration des Ausgangsgleichungssystems wird das explizit-implizite Zweischrittschema von Makkormak verwendet, welches eine Genauigkeit zweiter Ordnung sowohl hinsichtlich der Raumkoordinaten als auch der Zeit besitzt. Berechnet wird der Wärmeübergang im Bereich der Anströmkante des Hyperschallflugapparates. Gezeigt wird, daß durch Ausblasen eines Kältemittels durch einen Poreneinsatz die Größe des Wärmeflusses wesentlich gesenkt werden kann. Bei der Lösung der gekoppelten Aufgabe wurde die Gleichung von Darcy verwendet.

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Dokumentinformationen

Titel :

Numerische Simulation in gekoppelter Aufgabenstellung des Temperaturzustandes der Anströmkante von Hyperschallflugapparaten bei verschiedenen Verfahren der Organisierung des Kühlsystems

Weitere Titelangaben:

Titel russisch

Beteiligte:

Isaev, S.A. (Autor:in) / Leontev, A.I. (Autor:in) / Sadovnikov, G.S. (Autor:in) / Nosatov, V.V. (Autor:in)

Erschienen in:

Inzenerno-Fiziceskij Zhurnal ; 76 , 5 ; 76-80

Erscheinungsdatum :

2003

Format / Umfang :

5 Seiten, 4 Bilder, 4 Quellen

ISSN :

0021-0285