Stabilität, Instabilität und Transition im Staulinienbereich gepfeilter Flügel

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Die Transition an einem gepfeilten Tragflügel wird wesentlich durch das Stabilitätsverhalten der Strömung im Staulinienbereich geprägt. Trotz des dringenden Bedarfs der Industrie, gibt es gegenwärtig kaum theoretische Werkzeuge, die alle wichtigen physikalischen Effekte im Staulinienbereich in Betracht ziehen, sei es wegen zu hoher Kosten (DNS) oder sei es wegen zu starker Vereinfachungen (OSE). Deshalb, schlagen wir im vorliegenden Forschungsantrag vor, neben der Berücksichtigung nichtlinearer Störungswechselwirkungen das Rezeptivitätsproblem, d.h. die Wechselwirkung von Oberflächenrauhigkeiten u.a. mit Störungen der ankommenden Außenströmung (Turbulenz oder Schall), zu behandeln. Ziel ist die physikalische Modellierung von Rezeptivität und Instabilitätsentwicklung bis hin zur Transition. Dies soll in zwei Schritten erfolgen: Im ersten untersuchen wir die Störungsanfachung unter Benutzung der erprobten NOLOT/PSE Verfahren, während wir im zweiten Arbeitsschritt ein neu zu entwickelndes Hybrid PSE-DNS Verfahren einsetzen wollen zur Untersuchung der Störungsentstehung und somit der Transitionsursachen. Von diesem neuen Verfahren erwarten wir eine gegenüber DNS wesentlich reduzierte Rechenzeit, und damit eine industrielle Anwendbarkeit auf das wichtige StaubereichsTransitionsproblem.