Ziel des Forschungsvorhabens ist die modellbasierte Turbulenzkontrolle freier Scherströmungen, d.h. die gezielte Beeinflussung statistischer Momente auf der Basis niederdimensionaler Grobstrukturmodelle. Im Fokus stehen turbulente Strömungen von einfacher bis komplexer Dynamik, vertreten durch Nachlaufströmungen hinter Tragflächenprofilen mit hohem Anstellwinkel (oszillatorische Dynamik), Mischungsschichten (Dynamik mit dominierendem Frequenzbereich) und turbulente Freistrahlen (breitbandige Dynamik). Das Vorgehen der am Lehrstuhl verfolgten Strategie der linearen Strömungsregelung, stationäre Strömungen durch Beeinflussung der Stabilitätsspektren zu stabilisieren, soll im Forschungsvorhaben ergänzt werden durch die Berücksichtigung der nichtlinearen Wechselwirkungen der Strömungsinstabilitäten. Dazu wird eine Kontrolle der Turbulenz mit breitbandigem Zugriff auf die turbulente Energiekaskade erarbeitet. Effektiv wird dies durch die niedrige Dimensionalität von Galerkin-Modellen zur Beschreibung der Grobstrukturdynamik ermöglicht, die basierend auf bereitgestellten numerischen Simulationsdaten filtriert werden. Zur Turbulenzkontrolle werden aus der Turbulenztheorie stochastische Schließungsansätze für niederdimensionale Modelle bereitgestellt.

Kontakt

Dr. rer. nat. Michael Schlegel

FG Numerische Fluiddynamik