Investigations into the instability and into the prediction of transition in laminar separation bubbles

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Im vorliegenden Teilprojekt sollen Grundlagenuntersuchungen zu laminaren Ablöseblasen, wie sie an Hochauftriebshilfen auftreten können, durchgeführt werden. Das Vorhaben zeichnet sich durch eine enge Verzahnung von numerischer Simulation und Experiment aus.Für die Experimente wird zunächst ein besonders turbulenzarmer Wasserkanal und später auch der Laminarwindkanal der Universität Stuttgart eingesetzt. Die numerischen Simulationen benutzen die Großrechner des Höchstleistungsrechenzentrums Stuttgart. Zunächst werden numerische Simulation und Experiment zur gegenseitigen Überprüfung und Validierung anhand sorgfältiger Untersuchungen zur hydrodynamischen Instabilität der laminaren Ablöseblase eingesetzt. Dann soll versucht werden, den Transitionsmechanismus zu identifizieren und zu verstehen. Gegen Ende wird im Experiment versucht, die Grundlagenerkenntnisse auf den Anwendungsfall zu übertragen, während in der Simulation der Einfluß des Schiebewinkels untersucht wird.Nach Abschluß des Forschungsvorhabens sollen fundamentale Grundlagen über die Instabilitäts- und Transitionsmechanismen vorliegen. Diese können zur Entwicklung verbesserter Vorhersagemethoden oder wenigstens zur kritischen Beurteilung vorhandener Methoden eingesetzt werden. Zusätzlich tragen die Ergebnisse hochaufgelöster DNS der Entwicklung und Validierung von Turbulenzmodellen bei. Bereits zu Projektbeginn werden der Industrie Datensätze für Testrechnungen mit vorhandenen Transitionsvorhersagemethoden zur Verfügung gestellt.