Numerische Untersuchung aerodynamischer Strömungen im Vergleich wissenschaftlicher und kommerzieller Simulationssoftware

Im Rahmen der Studienarbeit soll die Umströmung eines zweidimensionalen Tragflügelprofils bei hohem Anstellwinkel untersucht werden. Bezüglich des betreffenden Strömungsfalls des ONERA A-Airfoils wurden am HFI in der Vergangenheit bereits verschiedene Untersuchungen durchgeführt. Ein geeignetes Rechengitter sowie umfangreiche experimentelle und numerische Vergleichsergebnisse stehen daher zur Verfügung. Für die numerische Simulation soll das am HFI entwickelte Verfahren ELAN2 eingesetzt werden und damit eine breite Basis von Vergleichsergebnissen mit unterschiedlichen Turbulenzmodellen (Eingleichungsmodelle, Zweigleichungs- Epsilon- und -Omega-Modelle, nichtlineare Zweigleichungsmodelle) geschaffen werden. Im Vergleich dazu sollen weitere Simulationen mit Hilfe kommerzieller Software durchgeführt werden. Am Konrad-Zuse-Zentrum steht das Programmpaket Fluent zur Verfügung. Die Betreuung erfolgt hier durch Dr.-Ing. W. Baumann, der bei der Portierung der Geometriedaten sowie der Bedienung von Fluent Unterstützung bieten kann. Weitere Untersuchungen sollen mit der Software STAR-CD erfolgen, die vom Rechenzentrum der TU-Berlin unterstützt wird. Ferner sind Vergleichsrechnungen mit dem gekoppelten Potential-/Grenzschichtverfahren Xfoil vom MIT durchgeführt werden. Beim Vergleich der unterschiedlichen Simulationstechniken soll der Einfluß unterschiedlicher numerischer Parameter (Konvektionsbehandlung, Turbulenzmodell, usw.) und unterschiedlicher physikalischer Bedingungen (Reynoldszahl, Turbulenzgrad, usw.) sowie der erforderliche Rechenzeitaufwand untersucht werden. Die Auswertung und graphische Aufbereitung der Ergebnisse erfolgt mit Hilfe spezieller Graphiksoftware. Verglichen werden sollen vor allem: Qualität der Lösung, Rechenzeiten, Benutzerfreundlichkeit, Stabilität usw. Die Ergebnisse sind ausführlich zu dokumentieren und kritisch zu diskutieren. Bei der Gegenüberstellung der Leistungsmerkmale der unterschiedlichen Verfahren sollen auch Ergebnisse mit einbezogen werden, die mit dem Programm Flower erzielt wurden und bereits vorliegen.


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Last modified: Tue Sep 19 14:58:02 CEST 2000