A4 - Stand der Forschungen im November 2013

 

Das in der zweiten Förderperjode neu hinzugekommene Teilprojekt A4 befasst sich mit Simulationen zum Einfluss turbulenter Anströmung auf die Aerodynamik von Tragflügeln und die Entwicklung des Nachlaufs. Dabei kommen die in den anderen Teilprojekten entwickelten Methoden zum Einsatz, um die komplexen Wechselwirkungen zwischen turbulenter Anströmung und Flügelaerodynamik abzubilden und durch zusätzliche parametrische Untersuchungen einen Einblick in das Gesamtverhalten zu erhalten.

Der Testfall ist so gestaltet, dass er gleichzeitig experimentell im Kanal und in der Simulation verwendet werden kann, um anschließend die Resultate vergleichen zu können. Ein Böengenerator in Form eines NACA 0021 Profils erzeugt durch eine definierte Nickbewegung einen Wirbel, der zu einer weiter stromab liegenden 2-Element-Hochauftriebskonfiguration (DLR F-15) transportiert wird. In einem späteren Schritt wird ann zusätzlich durch die Installation eines vertikalen Wirbelgenerator zwischen Böengenerator und DLR F15 Konfiguration eine dreidimensionale Wirbelverformung hervorgerufen.

Für die Simulation wurden hybride Netze für Kanal, DLR F15 Konfiguration, Böengenerator und Wirbelgenerator sowohl für zweidimensionale als auch für dreidimensionale Untersuchungen aufgebaut. Bis zum jetzigen Zeitpunkt wurden die Simulationen mit der Chimeratechnik durchgeführt. In einem ersten Schritt wurden der Wirbeltransport als auch der bewegte Böengenerator mit einer eigenständigen Netzbewegung umgesetzt. Die Abstimmung mit dem Experiment führte zur Integration des Wirbelblocks in das Hintergrundnetz, um länger andauernde Nickbewegungen des Böengenerators zu ermöglichen.

Die ersten Simulationen wurden mit dem JHh-v2 RSM Modell und zusätzlich mit dem Menter-SST Modell durchgeführt. Aufgrund zu geringer Turbulenzbildung im Bereich der Kehle des DLR F15 Profils unter Verwendung des JHh-v2 RSM Modell wurde von der TU Braunschweig eine Weiterentwicklung des Modells durch Integration des SAS-Terms vorgenommen. Ergebnisse mit der neuen Version werden zur Zeit erstellt.

Im Vergleich der Resultate zwischen Experiment und Simulation zeigt sich ein zeitlicher Versatz des Wirbeleinflusses. Deshalb wird derzeit neben dem Chimeraansatz ein weiterer Ansatz überprüft. Hier wird die Bewegung durch eine Netzdeformation umgesetzt.

 

Abbildung 1

 


aktualisiert: 03.12.2013
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