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Description
Flashcards by Leeroy Jenkins, updated more than 1 year ago
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Created by Leeroy Jenkins
about 5 years ago
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| Question | Answer |
| Machzahl Bereiche für verschiedene Strömungen | Inkomp + Unterschall: Ma < 0.3 Komp + Unterschall: 0.3 - 0.7 Transsonisch: 0.7 - 1.4 Überschall: 1.4 - 5 Hyperschall: Ma > 5 |
| Laminar Haltung einer Strömung durch? | - Grenzschichtabsaugung - Formgebung des Profils (Druckverteiliung) |
| Ma = 0.7 + Tragflügel, Welche Ähnlichkeitsregel? | Goethert Regel |
| Auftriebs- und Momentenpolare graphisch gegeben. Allgemeine NP Lage als Formel? NP graphisch bestimmen? | - Formel: x_n/t = - dc_m/dc_a - Graphisch: Bestimmung der Steigung |
| Wo liegt der NP für ein mit Überschall angeströmtes Skelett nach linearisierter Theorie? | - Ebene Platte bei t/2 - Ansonsten unabhängig von Machzahl |
| Was lässt sich durch die Skelett Theorie erfassen? | - Lastverteilung - Auftrieb - Moment (Für 2D Profil, inkompressibel) |
| Welche Annahmen liegen der linearisierten Potentialtheorie zu Grunde? | - schlanke Körper - kleine Anstellwinkel - kleine Störgeschwindigkeiten - rein subsonic oder rein supersonic |
| Zeichnen Sie die Auftriebspolare für zwei Tragflügel mit Λ1 > Λ2. | Steigung der ca zu alpha Geraden nimmt ab für größere Λ Werte. |
| Welche Ähnlichkeitsregel für Profil im kompressiblen Unterschall? | 1. Prandtl Glauert Regel (unveränderte Geometrie) oder 2. Prandtl Glauert Regel (unveränderte Druckverteilung) |
| Wie ändert sich der Druckbeiwert und der Staupunkt Druckbeiwert mit zunehmender Machzahl? | - Ma steigt, cp sinkt, da cp = 1/beta^2 * cp_ik - Bei inkompressibler Strömung, cp = 1 im Staupunkt |
| Was ist eine Grenzschicht? | - wandnaher Bereich einer Strömung in der die Geschwindigkeit von 0 an der Wand auf die Außenge schwindlig kein ansteigt. Dieses Phänomen ist Reibungsbedingt. |
| Arten von Grenzschichten. Vor- und Nachteile. | - Laminar: + geringer Widerstand, - nur kleine Druckgradienten möglich, - frühe Ablösung - Turbulent: + hoher Druckgradient möglich, + spätere Ablösung, - hoher Widerstand |
| Mit welchen Größen lässt sich die Grenzschicht beschreiben? | - Reynoldszahl - Geschwindigkeitsprofil - Oberflächenguete der Wand - Anstellwinkel (? unsicher) |
| Skizzieren sie die Zirkulationsverteilung für unbeschränkten Rechteckfluegel sowie eine elliptische Zirkulationsverteilung mit gleichem Auftrieb. | |
| Wie muss ein rechteckiger Tragflügel geschränkt werden um eine elliptische Zirkulationsverteilung zu erreichen? | Der geometrische Anstellwinkel muss zur Flügelspitze hin abnehmen. |
| Wie groß ist der k Faktor eines Flügels im Sturzflug (ca=0)? | Trotz ca=0 gibt es einen induzierten Widerstand -> k geht gegen unendlich. |
| Welche Singularitaeten werden zur Modellierung eines Tragflügels nach der Prandtl’schen Traglinientheorie verwendet? | - Diskreter tragender Wirbel mit spannweitig variierender Zirkulationsstaerke. |
| Welche Annahmen liegen der einfachen Traglinientheorie zu Grunde? | - Endliche Tragflügel - Ungepfeilt - Symmetrisch angeströmt - Λ > 3 |
| Wie kann mit der einfachen Traglinientheorie ein Querruderausschlag simuliert werden? Wie wirkt sich dies auf den Widerstand aus? | - Unsymmetrische Zirkulationsverteilung - A2 geht quadratisch in den Widerstand ein -> höherer induzierter Widerstand. |
| Skizzieren Sie Stromlinien, Staupunkte, Druckverteilung sowie resultierende Kräfte für eine mit Überschall angeströmte angestellte ebene Platte. | |
| Wie ist die kritische Machzahl definiert? | Die Anströmmachzahl bei der minimale Druckbeiwert am Profil das erste mal mit dem kritischen Druckbeiwert zusammenfällt. |
| Wie ist der kritische Druckbeiwert definiert? | Wird bei einer Profilumstroemung im Punkt des minimalen Druckbeiwertes gerade die Schallgeschwindigkeit erreicht liegt der kritische Druckbeiwert vor. |
| Bei einem Rollmanoever entsteht gleichzeitig ein Giermoment. Wie kommt es dazu? Was kann man dagegen tuen? | - Giermoment durch unsymmetrischen induzierten Widerstand hervorgerufen durch den unsymmetrischen Auftrieb des Querruderausschlages (Roll-Wendemoment). Entgegen der Kurve. - Maßnahmen: Gegensteuern mit Seitenruder, Differentielles Ausschlagen des Querruders. |
| Zeigen Sie, dass der induzierte Widerstand für eine gegebene Spannweite b nicht von der Streckung Λ abhängig ist. | 1) ca = A / (q * S) 2) cwi = ca^2 / (pi * Λ) = A^2 / (q^2 * S^2 * pi * Λ) 3) W = q*S*cwi = A^2/(q*pi*b^2) Mit S=b*t und Λ = b^2/(b*t) |
| Welche Widerstandsart dominiert beim transonischen Flug? | - Wellenwiderstand - Druckwiderstand durch Stoßinduzierte Grenzschicht Ablösung |
| Wie ist der Nullauftriebswinkel definiert? | Winkel zwischen ungestörter Anstroemung und der Profilsehne für den A=0 gilt. |
| Wie lässt sich der Nullauftriebswinkel aus den ersten drei Birnbaumschen Verteilungen berechnen? | Formel: alpha_A=0 = -A1/2 - A2/3 |
| Skizzieren Sie den Verlauf des Faktors k = cwi/cwi_elliptisch über der Streckung Λ für ungeschränkte Rechtecktfluegel. | |
| Skizzieren Sie für einen Tragflügel den Verlauf von Λ_ik/Λ für eine zunehmende Machzahl. | |
| Warum pfeilt man Tragflügel? | Bei hohen Geschwindigkeit sinkt durch die Pfeilung der Wellenwiderstand stärker als der Auftrieb was den gefeilten Flügel effizienter macht. |
| Warum werden Unterschallprofile gewölbt? | Höheres ca_max, da Druckdifferenz zwischen Ober- und Unterseite zunimmt. |
| Was sind die Nachteile von gewölbten Profilen? | - Verlust der Druckpunktfestigkeit -> Druckpunkt wandert nach Vorne mit zunehmendem Anstellwinkel - Kopflastiges Moment |
| Macht ein gewölbtes Profil im Überschall Sinn? | Nein, da die Wölbung kein Auftrieb sondern nur Widerstand erzeugt. Der Auftrieb ist im Überschall nur vom Anstellwinkel abhängig. |
| Warum werden Überschallprofile dünn, ohne Wölbung und mit scharfer Vorderkante ausgeführt? | - Dicke erzeugt Widerstand - Wölbung erzeugt Widerstand - Scharfe Kante verhindert abgehobene Stosswelle -> geringerer Wellenwiderstand |
| Kann der Wellenwiderstand komplett vermieden werden? | Ein Profil ohne Dicke hätte einen Wellenwiderstand von Null. Nicht umsetzbar. |
| Wie kann die untere kritische Machzahl für einen Tragflügel heraufgesetzt werden? | Die untere kritische Machzahl ist von der Profildicke abhängig. Dünne Profile mit geringer Wölbung haben eine höhere untere kritische Machzahl. |
| Was versteht man unter druckpunktfesten Profilen? | Druckpunktlage unabhängig vom Anstellwinkel. |
| Vorraussetzung für Druckpunktfestigkeit? | Das Nullauftriebsmoment muss verschwinden C_m,A=0 = -pi/4 ( A1 + A2 ) = 0 |
| Was ist das einfachste druckpunktfeste Profil? Wo liegt sein Druckpunkt? | Ebene Platte. x_a = 1/4 |
| Was versteht man unter dem Neutralpunkt? | Am Neutralpunkt ändert sich das Moment mit Änderung des Anstellwinkels nicht. |
| Skizzieren Sie den Verlauf des Auftriebsgradientens für 0<=Ma<=unendlich | |
| Wie groß ist die Gleitzahl bei einer reibungsfrei angestromten ebenen Platte im Überschall? | Cw/Ca = alpha |
| In welchen Machzahl Bereich ist keine vollständige Linearisierung der Potentialgleichung möglich? | Transsonisch, 0.7-1.4, da stark nicht-lineare Effekte Auftreten |
| Was sind die Annahmen für die vollständige Potentialgleichung? | - Reibungsfrei - Homentropie - Homentalphie - Nur schwache Stöße |
| Was ist die Bedingung für statische Stabilität bei einem Flugzeug? | Ruckstellendes Moment um den Schwerpunkt. Das bedeutet dcm/dca<0 am SP -> Schwerpunkt muss vor Neutralpunkt liegen. |
| Wie ändert sich der k Faktor bei einem ungeschränkten Rechteckflugel mit steigender Streckung Λ? | Steigt Λ so steigt auch k, da der Flügel sich immer weiter von einer elliptischen Tiefenverteilung entfernt. |
| Wozu werden Tragflügel geschränkt? | Durch Schraenkung lässt sich an einem nicht-elliptischen Flügel eine elliptische Auftriebsverteilung erreichen. Dies gilt jedoch nur für einen bestimmten Anstellwinkel alpha. |
| Welche Annahmen werden in der Skeletttheorie getroffen? | - Dünne, schwach gewölbte und wenig angestellte Profile - Inkompressible, reibungsfreie Stromung |
| Einfluss von Reibung bei steigender Reynoldszahl? | Reibungseffekte werden schwächer bei steigender Reynoldszahl. (Unsicher, eventuell erst ab gewisser Machzahl, es gibt da so ein Diagramm irgendwo!) |
| Aus welcher Profilseite resultiert überwiegend der Auftrieb? | Oberseite |
| Was ist eine Laminardelle? | Ausgepragter Bereich in der Widerstandspolare eines Profils mit niedrigen cw Werten für einen Bereich von ca Werten. |
| Was fordert die Kutta’sche Abflussbedingung? | - Hinterkante nicht umströmt - gamma(x/t=1)=0 -Geschwindigkeiten von OS und US an Hinterkante gleich groß |
| Skizzieren Sie ein angestelltes Profil und benennen Sie alle wichtigen Anstellwinkel die für die Skeletttheorie wichtig sind. | |
| Wie ist der Druckpunkt definiert? | Kein anliegendes Moment. Xa/t = -cm/ca |
| Zusammenhang zwischen Druck und Neutralpunkt? | Xa/t=Xn/t-cm,A=0/ca |
| Was zeichnet die Goethertregel aus? | Exakte Berechnung der linearisierten Potentialgleichung |
| Wie ist der effektive Anstellwinkel definiert? | Geometrischer Anstellwinkel minus induzierter Anstellwinkel. Alpha_e = alpha_g - alpha_i |
| Was kann im Rahmen der einfachen Traglinientheorie ermittelt werden? | - Auftriebsverteilung - Gesamtauftrieb - Induzierter Widerstand - Rollmoment - Giermoment |
| Was sind die beiden Hauptaufgaben der Skeletttheorie? | 1. Entwurfsaufgabe: gamma, u oder cp -> Skelettlinie z(x) 2. Nachrechenaufgabe: z(x) -> gamma, u oder cp |
| Warum kann die Goethert Regel nicht im transsonischen Bereich angewendet werden? | Beta = sqrt(1-Ma^2), Goethert Regel skaliert mit 1/beta^2. Für Ma->1 geht 1/beta^2 gegen Unendlich. |
| Wie ist der dimensionslose Druckbeiwert im Überschall definiert? | Cp = -2*u/u_unendlich |
| Wo liegen NP und DP einer ebenen Platte im Überschall? | Xa/t = xn/t = 1/2 |
| Was ist ein Anfahrwirbel und wann tritt er auf? | Zur Erfüllung der Wirbelsaetze müssen die induzierten freien Wirbel eines Flügels durch Anfahrwirbel abgeschlossen werden. Diese treten bei der Beschleunigung eines Flügels aus dem Stand heraus auf. |
| Zeichnen Sie in einer Skizze die folgenden Anstellwinkel ein. Geometrisch, Effektiv, Induziert, Nullauftrieb, Anstellwinkel. | |
| Für welche Flügelform wird der induzierte Widerstand nach der einfachen Traglinientheorie minimal? | Elliptischer Flügel |
| Wie lautet der Auftriebsgradient im Rahmen der einfachen Traglinientheorie? | Formel: dca/dalpha = 2*pi*Λ/(Λ+2) |
| Wie viele Fourier Koeffizienten benötigt man im Rahmen der einfachen Traglinientheorie um den Auftrieb eines endlichen Tragflügels auszuwerten? | Nur den ersten Koeffizienten A1. Alle weiteren Koeffizienten erhöhen nur den Widerstand, tragen aber nicht zum Auftrieb bei. -> Fourier Reihe für einen elliptischen Flügel hat nur einen Koeffizienten. |
| Was ist Buffeting? | Phänomen dass vor allem im transsonischen Bereich auftritt. Instationäre Verdichtungsstoesse induzieren GS Ablösungen und können dadurch hin und her springen. Buffeting kann starke Stoßlasten auf der Flügel aufbringen um im schlimmsten Fall die Struktur beschädigen. |
| Welche Zivilisation kann Kanonenturme bauen? | Byzantiner, Chinesen, Koreaner, Italiener, Malaysier, Spanier, Portugiesen, Teutonen, Vietnamesen, Türken |
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