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Original title:
Aerodynamic Influences of Non-Parallel Ground Effect, Rotor-Rotor Interference, and Dynamic Actuation on Rotors in Hover
Translated title:
Untersuchung aerodynamischer Einflüsse von nicht parallelem Bodeneffekt, Rotor-Rotor Interferenz und dynamischer Einsteuerung auf Rotoren im Schwebeflug
Author:
Platzer, Stefan
Year:
2021
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
TUM School of Engineering and Design
Advisor:
Hajek, Manfred (Prof. Dr.)
Referee:
Hajek, Manfred (Prof. Dr.); Sirohi, Jayant (Prof., Ph.D.)
Language:
en
Subject group:
MAS Maschinenbau; VER Technik der Verkehrsmittel
Keywords:
rotorcraft, helicopter, aerodynamics, CFD, URANS, ground effect, inflow, tip vortex, coaxial rotor, stacked rotor, coaxial co-rotating rotor, coaxial counter-rotating rotor, CCR, dynamic actuation, collective pitch command, rotor speed command
Translated keywords:
Hubschrauber, Drehflügler, Aerodynamik, CFD, URANS, Bodeneffekt, Inflow, Blattspitzenwirbel, Koaxialrotor, koaxial gleichläufiger Rotor, koaxial gegengläufiger Rotor, CCR, dynamische Einsteuerung, Kollektivwinkeleinsteuerung, Drehzahlsteuerung
TUM classification:
VER 500
Abstract:
The flow fields of hovering rotors over inclined ground planes and in coaxial rotor configuration were investigated based on URANS simulations. Moreover, the transient response of rotors to collective pitch and rotation speed inputs were assessed. Simulation results correlated well with experimental data. Results were evaluated based on tip vortex trajectories, velocity distributions and transient rotor loads. Also, the effects of various turbulence models on the simulation results were studied.
Translated abstract:
Die Strömung von Rotoren im Schweben im nicht parallelen Bodeneffekt und in koaxialer Konfiguration wurde anhand von URANS-Simulationen untersucht. Daneben wurde die transiente Reaktion der Rotoren auf Anstellwinkel- und Drehzahleingaben betrachtet. Es zeigte sich eine gute Übereinstimmung mit Experimentaldaten. Zur Auswertung wurden Wirbeltrajektorien, Geschwindigkeitsverteilungen und transiente Rotorlasten sowie die Auswirkungen verschiedener Turbulenzmodelle auf die Simulationen bewertet.
WWW:
https://mediatum.ub.tum.de/?id=1613460
Date of submission:
23.06.2021
Oral examination:
02.11.2021
File size:
104210426 bytes
Pages:
265
Urn (citeable URL):
https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20211102-1613460-1-9
Last change:
17.02.2022
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