Development and Implementation of a Method for Solving the Laminar Boundary Layer Equations in Airfoil Flows

• Main Author: Köhler, Michael
• Format: Dissertation
• Language: German; en
• Published: 2011
• Online Access: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/3173/1/Master-Thesis.pdf; Köhler, Michael <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/K=F6hler=3AMichael=3A=3A.html> : Development and Implementation of a Method for Solving the Laminar Boundary Layer Equations in Airfoil Flows. Technische Universität, Darmstadt [Master Thesis], (2011)

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.