Titel: Optische Druckmessung mittels PSP unter kryogenen Strömungsbedingungen (CryoPSP)

Verbundführer: ETW GmbH, Verbundpartner: DLR e.V.

Effiziente, umweltverträgliche Flugzeuge erfordern, die flugphysikalischen Grenzen sowohl im Reiseflug, als auch bei Start und Landung maximal auszunutzen. Der ETW ermöglicht Windkanalversuche bei Flugreynoldszahlen und kann damit hochgenaue Leistungsdaten eines Flugzeugentwurfs bereits im frühen Entwicklungsstadium liefern - auch in Grenzbereichen wie z.B. bei Strömungsablösung. Diese experimentellen Daten dienen auch der Validierung der von den Flugzeugherstellern durchgeführten numerischen Berechnungen. Der ETW ist damit für die nationale und europäische Luftfahrtindustrie eine einzigartige Versuchseinrichtung, um leistungsfähige Gesamtentwürfe schnell und wirtschaftlich bei überschaubarem Risiko zu entwickeln.

Projektziel von CryoPSP ist es, ein bisher nicht verfügbares, berührungsloses Messverfahren im ETW aufzubauen und seine Leistungsfähigkeit zu demonstrieren, indem für Start-, Lande- und Reisekonfigurationen bei flugrelevanten Reynoldszahlen optisch die Druckverteilung auf den Oberflächen des untersuchten Windkanalmodell bestimmt werden. Die flächige Druckverteilung wird mittels kryotauglicher drucksensitiver Farbe (Cryo-Pressure-Sensitive Paint, CryoPSP) und geeigneter Bilddatenerfassung bei den im ETW herrschenden Tiefsttemperaturen und Druckniveaus erfasst. Eine geeignete Software berechnet aus den Kalibrierdaten der CryoPSP und den aufgenommen Bildern die resultierende Druckverteilung und erlaubt die Berechnung von Lasten auch auf Teilen der Konfiguration. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren benötigt das Windkanalmodell eine deutlich geringere Anzahl von konventionellen Druckbohrungen.

Modell zur Validierung von Cryo-PSP in der ETW Messstrecke. Bild: © ETW.

This work receives funding from the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy LuFo V-1/2014-2017 under grant agreement no 20A1305A.

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