Institut für Aerodynamik und Gasdynamik

Profilentwurf

Übersicht Vorlesung und Seminar Profilentwurf

                                                    

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Übersicht Vorlesung Profilentwurf

MSc PO2012: - Wahlmodul in den Spezialisierungsrichtungen "Entwurf; Auslegung und Bau von Luft- und Raumfahrzeugen" sowie "Antriebs- und Energiesysteme"
- Ergänzungsmodul
MSc PO2014: - Wahlmodul (in der Spezialisierungsrichtung "Entwurf..."
- Ergänzungsmodul
Zeit 8. Semester (Wintersemester)
montags, 15:30 - 17:00 Uhr, V21.01
  Die Seminarvorträge können auch im Sommersemester abgelegt werden (Termin nach Vereinbarung)
Umfang und Art
der Prüfung
MSc PO2012/2014: benoteter Seminarvortrag (3LP)
 

Die Vorlesung findet zum Beginn des Wintersemesters im wöchentlichen Turnus statt. Neben einer Diskussion relevanter Aspekte der Profilaerodynamik und Entwurfsaspekten wird die Anwendung des im Seminar verwendeten Profilberechnungsprogrammes erläutert. Nach Abschluss der Vorlesung wird die Programmanwendung in einer Gruppenübung vor den Weihnachtsferien vertieft. Anschließend erfolgt der individuelle Profilentwurf für eine selbstgewählte Anwendung. Zur Diskussion der Ergebnisse werden mit den Dozenten im Januar Sprechstunden angeboten. Die Ergebnisse werden in einem etwa 20-minütigen, benoteten Seminarvortrag vorgestellt und diskutiert.

Im Rahmen der Vorlesung werden zunächst Grundzüge der reibungsfreien sowie der reibungsbehafteten Umströmung subsonischer Profile besprochen und der Einfluss wesentlicher geometrischer Parameter auf die aerodynamischen Eigenschaften von Profilen diskutiert. Einen Schwerpunkt des Vorlesungsinhaltes bildet die zusammenfassende Darstellung der für den praktischen Profilentwurf relevanten theoretischen Grundlagen des Profilentwurfs- und Analyseprogramms von R. Eppler sowie die ausführliche Einweisung in die Bedienung und Anwendung des Programms. Als Basis für die im Rahmen des zugehörigen Seminars durchzuführenden Profilentwürfe werden wesentliche Auslegungsaspekte insbesondere von subsonischen Laminarprofilen diskutiert und Hinweise zum praktischen Entwurf gegeben. 

Im Rahmen dieses Seminars werden die Grundzüge des Entwurfs subsonischer Profile vermittelt und von den Teilnehmern eigenständig Profilentwürfe durchgeführt. Als Berechnungswerkzeug wird dabei insbesondere das Profilentwurfs- und Analyseprogramm von Eppler verwendet.  Das Seminar findet im Anschluss an die zugehörige Vorlesung jeweils im Wintersemester statt. Aufbauend auf die Vorlesung wird zunächst im Rahmen von Gruppenübungen die Anwendung des Profilentwurfsverfahrens an einem Übungsbeispiel unter Anleitung am Computer erlernt. Es folgt der eigenständige Entwurf eines Profils für einen vorgegebenen, selbst ausgewählten Einsatzzweck. Die Zwischenergbnisse sollten mit dem Seminarleiter besprochen werden (Sprechstunde nach Vereinbarung). Die Ergebnisse der Entwurfsarbeiten werden abschliessend in Form eines Vortrages den übrigen Seminarteilnehmern vorgestellt und diskutiert. Bei Bedarf können auch im Sommersemester Seminare abgehalten werden. Allerdings finden im Sommersemester weder Vorlesungen noch Gruppenübungen statt. Die Teilnahme an den Vorlesungen und Gruppenübungen im vorausgegangenen Wintersemester wird Seminarteilnehmern dringend empfohlen, um die Anwendung des verwendeten Profilentwurfsprogrammes sowie Entwurfsstrategien zu erlernen.

Hinweise zum Aufbau des Vortrags:
  • Motivation: Beschreiben des vorgesehenen Anwendungsbereichs, Darstellung der Herausforderung des Profilentwurfs und gegebenenfalls neuer Ideen und Ansätze
  • Festlegung der technischen Daten an das zu entwerfende Profil: Definition der Auslegungspunkte (ca, Re, Ma), der Auslegungskriterien (z.B. minimaler Widerstandsbeiwert) sowie der Randbedingungen und der geforderten Profileigenschaften
  • Gegebenenfalls Vorstellung existierender Profile für die vorgesehene Anwendung
  • Diskussion eines Zwischenentwurfs
  • Präsentation des endgütigen Entwurfs: was wurde wie und warum gegenüber dem Ausgangsprofil bzw. dem Zwischenprofil modifiziert
  • Resume: Wurden die Entwurfsziele erreicht und was könnte gegebenenfalls noch verbessert werden?
Schriftliche Zusammenfassung

Zusätzlich zum Vortrag ist beim Seminarleiter eine kurze schriftliche Zusammenstellung der Ergebnisse im pdf-Format abzuliefern. Die Dokumente werden künftig auf der Website zur Vorlesung veröffentlicht. In der Zusammenfassung sollten nachfolgende Punkte dokumentiert sein.

  • Name des Vortragenden / der Vortragenden
  • Titel des Vortrags und Vortragsdatum
  • Auflistung der Entwurfskriterien
  • Entwurfseingabedaten des endgültigen Entwurfs
  • Geschwindigkeitsverteilung und Polaren des endgültigen Entwurfs
  • Gegebenenfalls Geschwindigkeitsverteilung und Polaren eines Vergleichsprofils
 Beispiel (bitte klicken)

 

                                                    

Dr.-Ing. Thorsten Lutz

Dieses Bild zeigt  Thorsten Lutz
Dr.-Ing.

Thorsten Lutz

Leiter Luftfahrzeugaerodynamik / Leiter Windenergie

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