Numerische Studien zum Einfluss turbulenter Zuströmung auf die instationäre Aerodynamik von Tragflügeln und die Entwicklung des Nachlaufs

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Turbulenzen in der Anströmung, wie sie in der Atmosphäre vorkommen, rufen Lastfluktuationen hervor und können die Aerodynamik eines Tragflügels insbesondere im Stallbereich stark beeinflussen. Ein wesentliches Ziel der Forschergruppe besteht in der Studie dieser komplexen Wechselwirkungen sowie der Verbesserung numerischer Berechnungsmodelle zur Vorhersage der auftretenden Effekte. Im Rahmen dieses neuen Teilprojektes werden komplementär zu den Arbeiten der Partner Simulationen an zwei Referenzkonfigurationen unter Anwendung eines Reynoldsspannungs-Modells der Turbulenz sowie mit der neuen hybriden Methode der Detached-Eddy Simulation durchgeführt. Zur Verfahrensentwicklung trägt das Teilprojekt mit einem Modell zur Erfassung von Anisotropien bei der synthetischen Turbulenzgenerierung bei. Ziel der Arbeiten ist die Validierung dieser Methoden und die Analyse der Wechselwirkungen durch parametrische Untersuchungen. Dabei wird der Einfluss künstlicher zwei- und dreidimensionaler Störungen auf eine im Windkanal vermessene Hochauftriebskonfiguration sowie die Interaktion einer atmosphärischen Zuströmung mit einem Hochauftriebsflügel betrachtet. Neben den Auswirkungen turbulenter Anströmungen auf Druckverteilung, Lasten und Abreißeigenschaften von Flügeln soll in diesem Teilprojekt spezifisch auch der Einfluss auf die Entwicklung des Flügelnachlaufes untersucht werden, was für die Zuströmung eines Leitwerks relevant ist.