Aero/Entwurf I at Universität Stuttgart

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Geben Sie für die aufgeführten Strömungsbereiche den jeweils gültigen Bereich der lokalen Machzahl an.
a) Inkompressible & reine Unterschallströmung

b) Kompressible & reine Unterschallströmung

c) Transsonische Strömung

d) Reine Überschallströmung

e) Hyperschallströmung

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Nennen Sie zwei Möglichkeiten zur Laminarhaltung einer Grenzschicht.

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Wann liegt eine ebene Strömung vor?

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Welche Eigenschaften im Hinblick auf die Störungsausbreitung unterscheidet die reine Unterschallströmung von der einer reinen Überschallströmung?

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Welche Widerstandsarten treten bei transsonischer Strömung überwiegend auf? Welchen Einfluss hat das auf die Flächenbeslatung?

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Warum sollte Wölbung bei Überschallprofilen vermieden werden?

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Welcher mathematischer Begriff charakterisiert die allgemeine Lösungsform der linearen Differentialgleichung 2. Ordnung für die reine Überschallströmung?

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Bei welcher Machzahl liegt eine reine Unterschallströmung, Transsonische Strömung und Überschallströmung vor?

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Wie ist der Begriff "Profil" definiert?

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Was ist der Grund für die Pfeilung des Tragflügels? Welche Vor- und Nachteile bietet der Pfeilflügel bei höheren Fluggeschwindigkeiten gegenüber dem gerade ungepfeilten Flügel?

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Ab wann spricht man von einer Hyperschallströmung?

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Welche Einflüsse auf den Umschalgspunkt laminare zu turbulente Grenzschicht gibt es?

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Exemplary flashcards for Aero/Entwurf I at the Universität Stuttgart on StudySmarter:

Aero/Entwurf I

Geben Sie für die aufgeführten Strömungsbereiche den jeweils gültigen Bereich der lokalen Machzahl an.
a) Inkompressible & reine Unterschallströmung

b) Kompressible & reine Unterschallströmung

c) Transsonische Strömung

d) Reine Überschallströmung

e) Hyperschallströmung

a) 0 -0,3

b) 0,3 - 0,7

c) 0,7 - 1,4

d) 1,4 - 5

e) >5

Aero/Entwurf I

Nennen Sie zwei Möglichkeiten zur Laminarhaltung einer Grenzschicht.

- Grenzschichtabsaugung

- durch entsprechende Gestaltung der Druckverteilung -> immer stärkere Beschleunigung notwendig, Formgebung des Profils

Aero/Entwurf I

Wann liegt eine ebene Strömung vor?

- 2D-Strömung

- ungepfeilter Flügel

Aero/Entwurf I

Welche Eigenschaften im Hinblick auf die Störungsausbreitung unterscheidet die reine Unterschallströmung von der einer reinen Überschallströmung?

Unterschall: Ausbreitung Stromauf- und -abwärts (lin. Potentialgl. nur bei kleinen Störungen)
Überschall: Ausbreitung nur Stromabwärts

Aero/Entwurf I

Welche Widerstandsarten treten bei transsonischer Strömung überwiegend auf? Welchen Einfluss hat das auf die Flächenbeslatung?

Widerstandsarten: Wellenwiderstand (und etwas Druckwiderstand durch stoßinduzierte GS-Ablösung)

Einfluss auf Flächenbelastung:

Die GS-Ablösung und die Stöße sind hochgradig instationär und führen zu Buffeting (Tragflügel wird zu elastischen Schwingungen mit der Eigenfrequenz angeregt)

Aero/Entwurf I

Warum sollte Wölbung bei Überschallprofilen vermieden werden?

Erzeugen keinen Auftrieb, sondern nur Widerstand.

Aero/Entwurf I

Welcher mathematischer Begriff charakterisiert die allgemeine Lösungsform der linearen Differentialgleichung 2. Ordnung für die reine Überschallströmung?

hyperbolisch

Aero/Entwurf I

Bei welcher Machzahl liegt eine reine Unterschallströmung, Transsonische Strömung und Überschallströmung vor?

reine Unterschallströmung: 0<Ma_lokal<1
transsonische Strömung: 0,7<Ma_unendlich<1
Überschallströmung: Ma_unendlich > 1

Aero/Entwurf I

Wie ist der Begriff "Profil" definiert?

Schnitt eines Tragflügels in Anströmrichtung

Aero/Entwurf I

Was ist der Grund für die Pfeilung des Tragflügels? Welche Vor- und Nachteile bietet der Pfeilflügel bei höheren Fluggeschwindigkeiten gegenüber dem gerade ungepfeilten Flügel?

Bei positiver Pfeilung sinkt der Wellenwiderstand schneller ab als der Auftrieb, was einen gepfeilten Tragflügel im Überschall effizienter macht. Ungepfeilte Flügel erzeugen im transsonischen Bereich hohe Widerstände.

Aero/Entwurf I

Ab wann spricht man von einer Hyperschallströmung?

Wenn der Stoßwinkel so klein wird bei hohen Geschwindigkeiten, dass Grenzschicht und Stoß interagieren (Stoß-GS-Interaktion) spricht man von Hyperschall. Dabei ist die Temperatur innerhalb der Stoßschicht so groß, dass Dissoziation auftritt.

normalerweise ab Ma_unendlich > 5

Aero/Entwurf I

Welche Einflüsse auf den Umschalgspunkt laminare zu turbulente Grenzschicht gibt es?

Reynoldszahl: Re steigend -> Umschlag stromauf

Form und Anstellwinkel des Profils -> Druckanstieg -> Umschlag stromauf

Turbulenzgrad: Tu steigend -> Umschlag stromauf

Rauigkeit: steigend -> Umschlag stromauf

Flügelpfeilung: steigend -> Umschlag stromauf

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