Numerische Simulation des Überziehens von Triebwerkseinläufen im Niedergeschwindigkeitsbereich mit Reynolds-Spannungsmodellen der Turbulenz

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Das Ziel des Projekts besteht in der Etablierung einer fundierten Berechnungsmethodik für die Dynamik der aerodynamischen Lasten und der instationären Strömung s verlaufe im Einlauf von Transportflugzeugen als Folge der Strömungsablösungen im überzogenen Flugzustand. Mit Hilfe der Ergebnisse systematischer Validierungsuntersuchungen sollen die relativen Fähigkeiten der instationären, Reynolds- gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen (URANS) mit Reynolds-Spannungsmodellen der Turbulenz (RSM) und alternativ zusammen mit der Detached-Eddy-Simulation (DES) bestimmt werden. Zum Erreichen dieser Zielsetzungen werden robuste und effiziente Implementierungen fortschrittlicher Reynolds-Spannungsmodelle der Turbulenz benötigt. Den Schwerpunkt der Simulationen dieses Teilprojekts bilden Triebwerksgondeln. Zur Analyse der Fähigkeiten zur Vorhersage des Einsetzens von Ablösungen und der Dynamik des Wirbelabwerfens sollen Vergleiche mit neuen experimentellen Daten angestellt und bewertet werden. Wegen der begrenzten Reynoldszahlen in den Experimenten soll insbesondere auch die Simulation der Transition laminar-turbulent berücksichtigt werden. Daneben soll das Potential fortschrittlicher Turbulenzmodelle mit und ohne DES für die Simulation von Profilen im überzogenen Flugzustand analysiert werden. Mittelfristig sollen auch gekoppelte Simulationen von Einlauf und Fanstufe durch Zusammenarbeit mit der UniBW München ermöglicht und die aerodynamischen Wechselwirkungen analysiert werden.