Implementierung einer allgemeinen Transformationsvorschrift in den Navier-Stokes-Löser FLOWer für die einfache Vorgabe von Drehachsen und Gelenkpositionen zur Strömungssimulation um Hubschrauber

Das CFD-Verfahren FLOWer wird beim DLR fur die Berechnung von Stromungen um Hubschrauberrotoren im schnellen Vorwartsflug eingesetzt. Mit der bisher implementierten Transformationsvorschrift ist die Beschreibung der Blattbewegungen nur sehr eingeschrankt moglich. In der vorliegenden Diplomarbeit wird das Programm FLOWer um eine allgemeine Transformationsvorschrift erweitert, so dass beliebige Drehachsen und Gelenkpositionen vorgegeben werden konnen. In der neu implementierten Transformationsvorschrift konnen beliebig viele Koordinatensysteme fur die Beschreibung von Bewegungen verwendet werden. Durch den Einsatz von homogenen Koordinaten und homogenen Transformationen lasst sich die gesamte Transformationsvorschrift als Produkt von Matrizen gleichen Typs formulieren. Die Transformationsvorschrift wird in einer einzigen Matrix zusammengefasst, was die Handhabung erheblich vereinfacht. Mit ausgewahlten Beispielrechnungen wird die Richtigkeit der neu implementierten Transformationsvorschrift uberpruft. Zunachst werden Rechnungen mit isolierten Rotorblattern und Rotoren, jeweils mit und ohne Schlaggelenksabstande, durchgefuhrt. Die Resultate werden mit dem bekannten Ergebnissen der bisherigen Transformationsvorschrift verglichen. Abschliesend wird ein sogenannter Flettner-Rotor untersucht, der aus zwei geneigten Rotoren mit unterschiedlichen Drehrichtungen besteht. Die neu implementierte Transformationsvorschrift ermoglicht mit FLOWer erstmals die Untersuchung eines derartigen Testfalls.