Turbulenzkontrolle freier Scherströmungen basierend auf niederdimensionalen Modellen

• Applicant: Dr. Michael Schlegel
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2010 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 177619259

Ziel des Forschungsvorhabens ist die modellbasierte Turbulenzkontrolle freier Scherströmungen, d.h. die gezielte Beeinflussung statistischer Momente auf der Basis niederdimensionaler Grobstrukturmodelle. Im Fokus stehen turbulente Strömungen von einfacher bis komplexer Dynamik, vertreten durch Nachlaufströmungen hinter Tragflächenprofilen mit hohem Anstellwinkel (oszillatorische Dynamik), Mischungsschichten (Dynamik mit dominierendem Frequenzbereich) und turbulente Freistrahlen (breitbandige Dynamik).Das Vorgehen der linearen Strömungsregelung, stationäre Strömungen durch Beeinflussung der Stabilitätsspektren zu stabilisieren, soll im Forschungsvorhaben ergänzt werden durch die Berücksichtigung der nichtlinearen Wechselwirkungen der Strömungsinstabilitäten. Dazu wird eine Kontrolle der Turbulenz mit breitbandigem Zugriff auf die turbulente Energiekaskade erarbeitet. Effektiv wird dies durch die niedrige Dimensionalität von Galerkin-Modellen zur Beschreibung der Grobstrukturdynamik ermöglicht. Zur Turbulenzkontrolle werden aus der Turbulenztheorie stochastische Schließungsansätze für niederdimensionale Modelle bereitgestellt und in den Reglerentwurf eingebracht. Die jeweiligen Galerkin-Modelle werden empirisch extrahiert aus numerischen und experimentellen Daten, bzw. aus Vorgängerprojekten übernommen.

• DFG Programme: Research Grants