Unsteady optimal flow control on aerodynamic applications

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Die dem Antrag zugrunde liegende Idee ist der Transfer innovativer mathematischer Verfahren aus der Optimalen Kontrolle in die Ingenieurswissenschaften. Auf Basis der Automatischen Differenzierung (AD) des Strömungslösers ELAN im so genannten Rückwärtsmodus soll ein diskretes Adjungiertenverfahren für die instationäre Optimale Kontrolle turbulenter Strömungen entwickelt und letztlich für einen praxisrelevanten Hochauftriebsfall erprobt werden. Unter Zuhilfenahme des Adjungiertenkalküls kommen dabei (Quasi-)Newton-Verfahren in besonders effizienter Weise zum Einsatz. Diese werden durch die Anpassung und Weiterentwicklung geeigneter Vorkonditionierungs- bzw. Glättungstechniken der Gradienteninformation zur Optimalen Kontrolle besonders robust und außerdem noch effizienter gemacht. Im Vergleich mit einem bereits existierenden, kontinuierlichen Adjungiertenverfahren auf Basis des gleichen Strömungslösers sollen letztlich die vermuteten Vorteile des diskreten Ansatzes hinsichtlich der Stabilität, Konsistenz, Genauigkeit und insbesondere der Turbulenzbehandlung demonstriert und genauer untersucht werden.