Technische Universität Braunschweig
  • Studium & Lehre
    • Vor dem Studium
      • Informationen für Studieninteressierte
      • Studiengänge von A-Z
      • Bewerbung
      • Fit4TU - Self-Assessment
      • Beratungsangebote für Studieninteressierte
      • Warum Braunschweig?
    • Im Studium
      • Erstsemester-Hub
      • Semestertermine
      • Lehrveranstaltungen
      • Studien-ABC
      • Studienorganisation
      • Beratungsnavi
      • Zusatzqualifikationen
      • Finanzierung und Kosten
      • Besondere Studienbedingungen
      • Gesundheit & Wohlbefinden
      • Campusleben
    • Nach dem Studium
      • Exmatrikulation und Vorlegalisation
      • Nach dem Abschluss
      • Alumni*ae
    • Strategien und Qualitätsmanagement
      • Qualitätsmanagement
      • Systemakkreditierung
      • Studienqualitätsmittel
      • TU Lehrpreis
    • Für Lehrende
      • Informationen für Lehrende
      • Konzepte
      • Lernmanagementsystem Stud.IP
    • Kontakt
      • Studienservice-Center
      • Sag's uns - in Studium und Lehre
      • Zentrale Studienberatung
      • Immatrikulationsamt
      • Abteilung 16 - Studium und Lehre
      • Career Service
      • Projekthaus
  • Forschung
    • Forschungsprofil
      • Forschungsschwerpunkte
      • Exzellenzcluster der TU Braunschweig
      • Forschungsprojekte
      • Forschungszentren
      • Forschungsprofile der Professuren
    • Frühe Karrierephase
      • Förderung in den frühen Phasen der wissenschaftlichen Karriere
      • Promotion
      • Postdocs
      • Nachwuchsgruppenleitung
      • Junior Professur und Tenure-Track
      • Habilitation
      • Service-Angebote für Wissenschaftler*innen
    • Forschungsdaten & Transparenz
      • Transparenz in der Forschung
      • Forschungsdaten
      • Open Access Strategie
      • Digitale Forschungsanzeige
    • Forschungsförderung
      • Netzwerk Forschungsförderung
      • Datenbanken und Stiftungen
    • Kontakt
      • Forschungsservice
      • Graduiertenakademie
  • International
    • Internationale Studierende
      • Warum Braunschweig?
      • Studium mit Abschluss
      • Austauschstudium
      • TU Braunschweig Summer School
      • Geflüchtete
      • International Student Support
      • International Career Service
    • Wege ins Ausland
      • Studium im Ausland
      • Praktikum im Ausland
      • Lehren und Forschen im Ausland
      • Arbeiten im Ausland
    • Internationale Forschende
      • Welcome Support for International Researchers
      • Service für gastgebende Einrichtungen
    • Sprachen und interkulturelle Kompetenzvermittlung
      • Deutsch lernen
      • Fremdsprachen lernen
      • Interkulturelle Kompetenzvermittlung
    • Internationales Profil
      • Internationalisierung
      • Internationale Kooperationen
      • Strategische Partnerschaften
      • Internationale Netzwerke
    • International House
      • Wir über uns
      • Kontakt & Sprechstunden
      • Aktuelles und Termine
      • International Days
      • 5. Studentische Konferenz: Internationalisierung der Hochschulen
      • Newsletter, Podcast & Videos
      • Stellenausschreibungen
  • Die TU Braunschweig
    • Unser Profil
      • Ziele & Werte
      • Ordnungen und Leitlinien
      • Allianzen & Partner
      • Hochschulentwicklung 2030
      • Internationale Strategie
      • Fakten & Zahlen
      • Unsere Geschichte
    • Karriere
      • Arbeiten an der TU
      • Stellenmarkt
      • Berufsausbildung an der TU
    • Wirtschaft & Unternehmen
      • Unternehmensgründung
      • Freunde & Förderer
    • Öffentlichkeit
      • Veranstaltungskalender
      • Check-in für Schüler*innen
      • Hochschulinformationstag (HIT)
      • CampusXperience
      • Kinder-Uni
      • Das Studierendenhaus
      • Gasthörer*innen & Senior*innenstudium
      • Nutzung der Universitätsbibliothek
    • Presse & Kommunikation
      • Stabsstelle Presse und Kommunikation
      • Medienservice
      • Ansprechpartner*innen
      • Tipps für Wissenschaftler*innen
      • Themen und Stories
    • Kontakt
      • Allgemeiner Kontakt
      • Anreise
      • Für Hinweisgeber
  • Struktur
    • Leitung & Verwaltung
      • Das Präsidium
      • Stabsstellen
      • Verwaltung
      • Organe, Statusgruppen und Kommissionen
    • Fakultäten
      • Carl-Friedrich-Gauß-Fakultät
      • Fakultät für Lebenswissenschaften
      • Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften
      • Fakultät für Maschinenbau
      • Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik
      • Fakultät für Geistes- und Erziehungswissenschaften
    • Institute
      • Institute von A-Z
    • Einrichtungen
      • Universitätsbibliothek
      • Gauß-IT-Zentrum
      • Zentrale Personalentwicklung
      • International House
      • Projekthaus
      • Transferservice
      • Hochschulsportzentrum
      • Einrichtungen von A-Z
    • Studierendenschaft
      • Studierendenparlament
      • Fachschaften
      • Studentische Wahlen
    • Lehrer*innenbildung
      • Lehrer*innenfortbildung
      • Forschung
    • Chancengleichheit
      • Gleichstellung
      • Familie
      • Diversität
    • Kontakt
      • Personensuche
  • Suche
  • Schnellzugriff
    • Personensuche
    • Webmail
    • cloud.TU Braunschweig
    • Messenger
    • Mensa
    • TUconnect (Studierendenportal)
    • Lehrveranstaltungen
    • Im Notfall
    • Stud.IP
    • UB Katalog
    • Status GITZ-Dienste
    • Störungsmeldung GB3
    • IT Dienste
    • Informationsportal (Beschäftigte)
    • Beratungsnavi
    • Linksammlung
    • DE
    • EN
    • Instagram
    • YouTube
    • LinkedIn
    • Mastodon
    • Bluesky
Menü
  • Forschung
  • Forschungsprofil
  • Exzellenzcluster der TU Braunschweig
  • Exzellenzcluster SE²A
  • Forschung
Logo Sustainable and Energy Efficient Aviation of TU Braunschweig
B1.4 - Transition Prediction and Design of Hybrid Laminar Flow Control on Blended Wing Bodies Based on 3D Parabolized Stability Equations

B1.4 - Transition Prediction and Design of Hybrid Laminar Flow Control on Blended Wing Bodies Based on 3D Parabolized Stability Equations

Grundlagen

Blended-Wing-Body (BWB)-Konfigurationen mit einem signifikanten Anteil an laminarer Grenzschichtströmung sind ein vielversprechendes Konstruktionskonzept für zukünftige, nachhaltige und energieeffiziente Langstreckenflugzeuge. Die gemischten dreidimensionalen (3D) Formen solcher Flugzeuge unterscheiden sich jedoch sehr stark von denen konventioneller Flügel. Bei konventionellen Flügeln sind die Gradienten der 3D-Grenzschichtströmung in Spannweitenrichtung typischerweise viel kleiner als die Gradienten in Sehnenrichtung. Daher wird für die Vorhersage des laminar-turbulenten Übergangs gewöhnlich eine Annahme mit unendlicher Pfeilung (ISW) getroffen, die entweder auf der lokalen Stabilitätstheorie (LST) oder auf Parabolized Stability Equations (PSE) basiert. Der Standard-PSE-Ansatz für ISW-Bedingungen erwies sich als geeignet, die Ausbreitung und das Wachstum der verschiedenen Instabilitätsmoden, die den laminar-turbulenten Grenzschichtübergang auslösen, physikalisch korrekt zu modellieren, wobei auch das Wachstum der Grenzschicht, die Auswirkungen von Stromlinien- und Oberflächenkrümmung sowie die stromaufwärts gerichtete Herkunft der Instabilitätsmoden berücksichtigt werden. In beiden Ansätzen wird das gesamte lineare Störungswachstum überwacht und durch den sogenannten N-Faktor gemessen. Es wird angenommen, dass der Übergang zur turbulenten Strömung an der stromabwärtigen Position stattfindet, an der ein zuvor kalibrierter kritischer N-Faktor-Wert zum ersten Mal erreicht wird.

Bei der 3D-Form von gemischten Flügelkörpern wird die ISW-Annahme aufgrund der vollständig 3D-Natur des Grenzschicht-Strömungsfeldes ungültig. Daher ist der Standard-PSE-Ansatz nicht mehr angemessen und sollte durch fortschrittlichere PSE-3D-Konzepte ersetzt werden, die auch Spannweitengradienten berücksichtigen. Es können adjungierte parabolisierte Stabilitätsgleichungen abgeleitet werden, die dann durch ein Marschverfahren mit umgekehrter Marschrichtung gelöst werden müssen. Die adjungierten PSE liefern Informationen über die Empfindlichkeit der Grenzschichtströmung und wurden erfolgreich zur Modellierung bestimmter linearer Aufnahmemechanismen eingesetzt.

Eine Werkzeugkette, die auf direkten und adjungierten Navier-Stokes-Lösern basiert und mit direkten und adjungierten PSE-3D-Lösern gekoppelt ist, würde eine iterative gradientenbasierte Form- und Saugoptimierung ermöglichen und damit die erforderlichen Entwurfsmöglichkeiten für die Steuerung der hybriden laminaren Strömung auf BWB bieten.

Ziele

  1. Aufbau des Know-hows und der Fähigkeiten für eine physikalisch begründete N-Faktor-basierte Übergangsvorhersage auf 3D-Formen wie z.B. gemischte Flügelkörper und die Validierung der vorgeschlagenen Übergangsvorhersage-Strategie

  2. Entwicklung effizienter gradientenbasierter Designfähigkeiten für optimierte hybride Laminarströmungs-Steuerungskonzepte mit dem Ziel der Reduzierung des viskosen Luftwiderstands an 3D-Formen

     

Details des Projekts

Kontakt

Projektmitglieder

Dr. Stefan Hein

Projektleitung
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik Hochgeschwindigkeitskonfigurationen
+49 551 709-2687

Daniel Simanowitsch (M.Sc.)

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik Hochgeschwindigkeitskonfigurationen
+49 551 709-2134

Einrichtung

Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Hochgeschwindigkeitskonfigurationen


Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Bunsenstr. 10
37073 Göttingen

 

Bildnachweise dieser Seite

Stellenausschreibungen
Forschung
Nachwuchs
Gleichstellung
Über uns

SE²A bei LinkedIn

Linkedin Icon

Kontakt

Exzellenzcluster SE²A –
Sustainable and Energy-Efficient Aviation
Technische Universität Braunschweig
Hermann-Blenk-Str. 42
38108 Braunschweig

se2a(at)tu-braunschweig.de
+49 531 391 66661

Ansprechpersonen
Anreise

 

© Technische Universität Braunschweig
Impressum Datenschutz Barrierefreiheit

Zur anonymisierten Reichweitenmessung nutzt die TU Braunschweig die Software Matomo. Die Daten dienen dazu, das Webangebot zu optimieren.
Weitere Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.