Item Type: |
Master Thesis |
Type of entry: |
Primary publication |
Title: |
Development and Implementation of a Method for Solving the Laminar Boundary Layer Equations in Airfoil Flows |
Language: |
English |
Referees: |
Tropea, Prof. Dr.- Cameron ; Duchmann, Dipl.-Ing. Alexander ; Reeh, Dipl.-Ing. Andreas |
Date: |
10 August 2011 |
Place of Publication: |
Darmstadt |
Date of oral examination: |
2011 |
Abstract: |
In der Arbeit werden Verfahren zur numerischen Berechnung von Grenzschichten vorgestellt
und die Möglichkeiten der Transitionsvorhersage im Bezug auf natürliche Laminar-Profile
diskutiert.
Im ersten Teil wird die Implementierung mehrerer Berechnungsverfahren für die laminaren
Grenzschichtgleichungen beschrieben. Neben einfachen Integralmethoden werden auch
komplexe Finite-Differenzen-Methoden in Verbindung mit mehreren
Grenzschichttransformationen angewendet, um die Grenzschichtgleichung effizient zu lösen.
Die implementierten Verfahren werden zur Berechnung von charakteristischen
Grenzschichtgrößen bei natürlichen Laminar-Profilen verwendet. Da die verwendeten
Verfahren am Ablösepunkt divergieren, werden zudem Berechnungsmethoden für den turbulenten Bereich implementiert, um Grenzschichtgrößen für das gesamte Profil zu berechnen.
Der zweite Teil der Arbeit widmet sich der Transitionsvorhersage der berechneten
Geschwindigkeitsprofile. Es wird ein lokaler Stabilitätslöser mit den Ergebnissen einer
aufwendigeren Stabilitätsanalyse verglichen, die auf parabolisierten Stabilitätsgleichungen
beruht. |
Alternative Abstract: |
Alternative Abstract | Language |
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This work describes the implementation of different methods to solve the laminar boundary-layer equations
by using integral methods and a finite difference scheme. The implementation is carried out for a
direct discretization of the boundary-layer equation and a more complex technique based on the Keller
box. Further, different boundary-layer transformations are investigated and implemented. The solvers
are applied to a natural laminar flow airfoil to compute the boundary-layer characteristics and profiles.
As the laminar boundary-layer calculation diverges at the separation point a zero-equation turbulence
model is implemented in the laminar code and an inverse method is derived. Both methods can calculate
the boundary-layer characteristics and profiles for the whole airfoil. In the second part of the work
transition prediction based on the calculated velocity profiles is investigated more closely. The results of
a local stability solver are compared to the transition prediction results of a stability analysis based on
parabolized stability equations. | English |
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Alternative keywords: |
Alternative keywords | Language |
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Boundary Layer, Laminar Flow | English |
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URN: |
urn:nbn:de:tuda-tuprints-31734 |
Classification DDC: |
500 Science and mathematics > 500 Science |
Divisions: |
16 Department of Mechanical Engineering > Fluid Mechanics and Aerodynamics (SLA) |
Date Deposited: |
14 Dec 2012 14:11 |
Last Modified: |
14 Dec 2012 14:11 |
URI: |
https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/3173 |
PPN: |
386259224 |
Export: |
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