Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
An Experimental Study of the High-Lift System and Wing-Body Junction Wake Flow Interference of the NASA Common Research Model
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mathematics (Dept.), Optimization and Systems Theory.
2017 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
En experimentell studie av flödesinterferensen mellan flygplanskropp och vinge för NASA's Common Research Model (Swedish)
Abstract [en]

This thesis investigates the turbulent flow in the wake of the wing-body junction of the NASA Common Research Model to further reveal its complex vortical structure and to contribute to the reference database used for Computational Fluid Dynamics validation activities. Compressible flows near two wall-boundary layers occurs not only at the wing-body junction but at every control surface of an airplane, therefore increased knowledge about this complex flow structure could potentially improve the estimates of drag performance and control surface efficiency, primarily for minimizing the environmental impact of commercial flight. The airplane model is modified by adding an inboard flap to investigate the influence from the deflection on the vorticity and velocity field. Future flap designs and settings are discussed from a performance improvement point of view, with the investigated flow influence in mind.

The experimental measurements for this thesis were collected using a Cobra Probe, a dynamic multi-hole pressure probe, for Reynolds numbers close to one million based on the wing root chord. A pre-programmed three-dimensional grid was used to cover the most interesting parts of the junction flow. The facility used for the tests is a 120 cm by 80 cm indraft, subsonic wind tunnel at NASA Ames Research Center’s Fluid Mechanics Lab, which provides an on-set flow speed of around Mach 0.15, corresponding to approximately 48 m/s.

 

Abstract [sv]

Den här avhandlingen undersöker det turbulenta flödet runt övergången mellan flygplanskropp och vinge på en NASA Common Research Model för att vidare utforska den komplexa, tredimensionella strukturen av flödet och bidra till NASA’s officiella databas för jämförelser med simulerade flöden. Kompressibla flöden nära tvåväggsgränsskikt uppkommer inte bara vid övergången mellan flygplanskropp och vinge utan även vid varje kontrollyta på ett flygplan. Ökad kunskap om flödets beteende vid sådana områden kan därför bidra till en bättre uppskattning av prestanda och effektivitet av kontrollytorna och flygplanet i sin helhet, vilket kan bidra till minskad miljöpåverkan från kommersiell flygtrafik. Flygplansmodellen är modifierad genom montering av en vingklaff på den inre delen av vingen, detta för att undersöka hur olika vinklar på klaffarnas nedböjning påverkar flödets struktur och hastighetsfält. Framtida klaffdesigner och inställningar för ökad prestanda diskuteras även utifrån denna påverkan.

Mätningarna i vindtunneln gjordes med en Cobra Probe, ett dynamisk tryckmätningsinstrument, speciellt designad för turbulenta och instabila flöden. Reynoldsnumren som generades av den subsoniska, indrags-vindtunneln var ungefär en miljon baserad på vingrotens längd, vilket motsvarar knappt en tiondel av normala flygförhållanden för samma flygplansmodell.

Place, publisher, year, edition, pages
2017.
Series
TRITA-MAT-E, 2017:13
Keyword [en]
Common research model, wind tunnel experiments, subsonic flow, wing-body junction, commercial aircraft, Cobra Probe measurements, high-lift control systems, flow interference, drag estimate.
National Category
Computational Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-209242OAI: oai:DiVA.org:kth-209242DiVA: diva2:1111155
External cooperation
Fluid Mechanics Lab at NASA Ames Research Center
Subject / course
Systems Engineering
Educational program
Master of Science - Aerospace Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-06-17 Created: 2017-06-17 Last updated: 2017-06-17Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(7436 kB)42 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 7436 kBChecksum SHA-512
c92a6f2b49b865cf7750a6de7698971edf267d1f5ddf27130d16431ac404bb66d50585da722198c0466b558c77c977f1c0995e31379fcf899f9d592d618f8b64
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Optimization and Systems Theory
Computational Mathematics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 42 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 148 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf