Generelles Ziel des DLR-Teilvorhabens im Verbundvorhaben ComFliTe war, die Fähigkeiten und Kompetenzen des DLR in der numerischen Simulation in der Flugphysik zu stärken und weiter auszubauen. Dabei stand die fokussierte und konsequente Erweiterung und Verbesserung der im DLR entwickelten numerischen Verfahren im Vordergrund. Das betraf zum einen die Erweiterung des Anwendungsspektrums des Strömungslösers TAU auf komplexere physikalische Strömungsvorgänge (abgelöste Strömungen, Strömungsbeeinflussung, Böen) und zum anderen die Entwicklung von multidisziplinären Prozessketten zur Simulation des frei fliegenden, getrimmten elastischen Flugzeuges. Darüber hinaus sollten in enger Kooperation mit Hochschulpartnern Ersatzmodelle für die effiziente Ermittlung von aerodynamischen und aeroelastischen Lasten entwickelt und erprobt werden. Das DLR verfolgte mit seinem Teilvorhaben die nachfolgenden spezifischen Ziele: (1) Gesamtkoordination des Verbundvorhabens ComFliTe. (2) Entwicklung eines kartesischen Strömungslösers höherer Ordnung als separates Modul der TAU-Software. (3) Erprobung und Bewertung von Reynolds-Spannungsmodellen und hybriden RANS/LES-Ansätzen zur verlässlichen Vorhersage von Strömungen mit Ablösungen im Hochauftrieb, Erstellung von Best-Practice-Richtlinien. (4) Industrialisierung der Transitionsvorhersagemethode des TAU-Codes. (5) Erweiterung des TAU-Codes für Anwendungen zur Strömungsbeeinflussung durch Implementierung einer punktweisen Absauge-Randbedingung mit vorgegebenem Massenstrom sowie eines Modells zur Modellierung von Wirbelgeneratoren. (6) Entwicklung von Modellen reduzierter Ordnung für die Vorhersage von stationären verteilten Lasten im gesamten Flugbereich. Bei stationären 3D-Strömungen soll durch den ROM-Ansatz im Vergleich zu den vollen RANS-Rechnungen die Rechenzeit mindestens um den Faktor 5 reduziert werden, der maximale Fehler in integrierten Beiwerten nicht mehr als 10% betragen. (7) Entwicklung von Modellen reduzierter Ordnung für die Vorhersage aeroelastischer Simulationen. (8) Bereitstellung von Methoden unterschiedlicher Eindringtiefe zur Bestimmung effizienter und verlässlicher aerodynamischer und aeroelastischer Ersatzmodelle. (9) Entwicklung, Implementierung und Erprobung einer Methodik zur effizienten und robusten Modellierung von bewegten Steuerflächen bei manövrierenden Flugzeugen unter Berücksichtigung komplexer Kinematik und großen Klappenausschlägen. (10) Weiterentwicklung der Strömung/Struktur-Kopplung für aeroelastische Simulationen bei komplexen Konfigurationen. (11) Weiterentwicklung der multidisziplinären Simulationsprozesskette durch Integration eines 6DOF-Flugmechanikmoduls, Erweiterungen hinsichtlich Böen-Simulationen und Erstellung eines vereinfachten Flugreglers für ausgewählte Manöver. (12) Integration der Partnerentwicklungen in die TAU-Software und die Simulationsprozesskette FlowSimulator, Unterstützung der ComFüTe-Partner bei der Nutzung von TAU und FlowSimulator. (13) Durchführung von industrierelevanten Pilotrechnungen zur Demonstration und Überprüfung der durchgeführten Entwicklungen.
Erweiterung und Verbesserung numerischer Verfahren für flugphysikalische Simulationen und Koordination des Verbundvorhabens. BMWI-Verbundvorhaben ComFliTe - Computational Flight Testing. Teilvorhaben. Abschlussbericht. Berichtszeitraum: 01.01.2009 bis 30.06.2012
2012
95 Seiten, Bilder, Tabellen, 3 Quellen
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