Numerische Untersuchung der instationären Strömung um generische schlanke Deltaflügel

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Nikolaus Andreas Adams
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2007 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 34425386

Die Strömung um schlanke Deltaflügel wird von der Wechselwirkung dominanter Vorderkantenwirbel mit anliegenden und abgelösten turbulenten Scherschichten bestimmt. Eine genaue Vorhersage solch komplexer Strömungen ist grundsätzlich mittels Large-Eddy Simulation (LES) möglich. In diesem Projekt schlagen wir die Fortsetzung des Projektes vor mit dem Ziel, die Entstehung und die Entwicklung von Vorderkantenwirbeln an einem Deltaflügel mittels LES zu simulieren und ihre aktive Beeinflussung systematisch, gestützt auf experimentelle Referenzdaten, zu untersuchen. Wir betrachten die Strömung um einen generischen Deltaflügel bei einer Reynoldszahl von 1  106, für die eigene experimentelle Daten durch die Projekte zur Verfügung stehen. Als LES Modell wird der von uns entwickelte, physikalisch konsistente, implizite Ansatz ALDM eingesetzt. Zur Modellierung der wandnahen Turbulenz wird die Wandschubspannung als Randbedingung für das aufgelöste Geschwindigkeitsfeld durch gekoppelte Reynolds-gemittelte Grenzschichtgleichungen abgeschätzt, während die Körperwand durch eine neu entwickelte konservative Immersed-Interface Methode dargestellt wird. Ziele des vorgeschlagenen Projektes in der zweiten Förderperiode sind (i) Analyse der LES Vorhersagequalität und Ermittlung weiterer Verbesserungsmöglichkeiten für das Wandmodell, (ii) Analyse der Wirkmechanismen einer Strömungsbeeinflussung durch periodisches Ausblasen oder oszillierende Klappen an der Vorderkante, (iii) Bewertung der Effizienz und Robustheit der Beeinflussungsmaßnahmen.

• DFG Programme: Research Grants