Simulationsmethodik zur Berechnung von Böenlasten an Flugzeugen

• Applicant: Dr.-Ing. Ralf Heinrich
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2008 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 62584147

Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Bewertung einer effizienten, industrietauglichen Berechnungsmethodik zur Vorhersage von instationären Lasten am Flugzeug in Folge atmosphärischer Störungen wie Böen. Die Methode soll ohne Auflösung der Störungen im Strömungsfeld auskommen, vergleichbar mit dem im TAU-Code bereits verfügbaren Störgeschwindigkeitsansatz. Die durch Böen hervorgerufenen Störgeschwindigkeiten werden dort durch analytische Funktionen abhängig von Raum und Zeit vorgegeben. Zur Bewertung des entwickelten Verfahrens ist ein Vergleich zu hochgenauen Simulationen, welche die Böen räumlich und zeitlich auflösen und die wechselseitige Interaktion von Flugzeug und Böe berücksichtigen, erforderlich. Um diese Bewertung durchführen zu können, soll ein entsprechendes Verfahren erweitert werden. Dabei wird der TAU-Code mit einem zu Beginn des beantragten Projektes vorliegenden Kartesischen Löser höherer Ordnung gekoppelt. Ein Verfahren hoher räumlicher Genauigkeit ist erforderlich, um mit den heute zur Verfügung stehenden Rechnerressourcen Böen und andere atmosphärische Störungen räumlich ohne zu große numerische Fehler auflösen zu können. Vergleiche von Ergebnissen des industrietauglichen Ansatzes mit solchen des hochgenauen Ansatzes dienen neben der Bewertung des Verfahrens auch zur Entwicklung von Best-Practice Hinweisen für zukünftige Anwender.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 1066: Stall Simulation of Wings and Engine Nacelles
• Participating Person: Professor Dr. Norbert Kroll