Numerische Simulation der Transition und Turbulenz in 3-D-Grenzschichtströmungen mit verschiedenartiger Feinstrukturbehandlung

• Applicant: Dr.-Ing. Markus J. Kloker
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2000 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5232570

Die durch Querströmungswirbel/-wellen induzierte Transition in 3-D-Grenzschichtströmungen unterscheidet sich grundsätzlich von der durch Tollmien-Schlichting-Instabilitäten induzierten Transition in 2-D-Grenzschichten, und es gibt Hinweise, daß auch in der frühen Turbulenz entsprechende strukturelle Unterschiede vorliegen. Aufbauend auf eigenen Vorarbeiten zur querströmungsinduzierten Transition in der Grundströmung des DLR-GöttingenPrinzipexperimentes (durchgehend beschleunigte Strömung) und einer tragflügeltypischen Grundströmung (beschleunigt/verzögert) sollen verschieden aufgelöste direkte numerische Simulationen (DNS) und verschieden modellierte Grobstruktursimulationen (Large-Eddy Simulationen, LES), mit Entkoppelung von Filter- und Gitterschrittweite zur Berücksichtigung der Auflösungscharakteristik der Numerik, durchgeführt werden, um die frühturbulente Strömung zu untersuchen. Die Feinstrukturmodellierungen für LES werden zunächst A-priori-Tests, die durch die DNS-Daten ermöglicht werden, unterzogen. So soll prinzipiell geklärt werden, ob im Transitionsbereich induzierte Querströmungswirbel stromab persistent sind, und mit welcher Modellierung die Turbulenzstruktur an einem schiebenden Tragflügel im Bereich beschleunigter aber auch verzögerter Strömung (vor eventueller Grenzschichtablösung) richtig berechnet werden kann.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1017: Transition