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The effect of gusts on aircraft wake vortices – one-way and two-way coupling of RANS and LES codes

Stephan, Anton und Zholtovski, Stefan und Holzäpfel, Frank (2016) The effect of gusts on aircraft wake vortices – one-way and two-way coupling of RANS and LES codes. 6th EASN International Conference, 2016-10-18 - 2016-10-21, Porto, Portugal.

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Kurzfassung

Aircraft wake vortices present a potential risk to following aircraft, particularly during final approach and landing, as wake vortices may remain in the air lane for a long time. Wind and turbulence are the key factors influencing the wake vortex evolution, but also the wake vortex generation behind the aircraft. Flying through a gust influences the wake vortex roll-up process and its evolution. Note that vertical and lateral gusts may affect counter-rotating wake vortices differently. Both vortices influence each other by inducing a downward velocity. Disturbances may therefore lead to local vortex tilting and later to complex three-dimensional deformation. This work employs two different hybrid RANS-LES approaches to investigate the effect of gusts on wake-vortex evolution. In a one-way coupling, a pre-calculated RANS velocity field of the aircraft’s near-field is being swept through an LES domain. The effect of a sine gust on the turbulent wake is modelled by manipulating the RANS-field accordingly. As a more sophisticated approach the concept of two-way coupling is being presented. Here an LES and a URANS solver are coupled bi-directionally, exchanging values at every physical time step.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/107529/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:The effect of gusts on aircraft wake vortices – one-way and two-way coupling of RANS and LES codes
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Stephan, AntonDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zholtovski, StefanDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Holzäpfel, FrankDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2016
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 642-657
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Wake Vortex; hybrid RANS-LES; gust encounter
Veranstaltungstitel:6th EASN International Conference
Veranstaltungsort:Porto, Portugal
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:18 Oktober 2016
Veranstaltungsende:21 Oktober 2016
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehrsmanagement und Flugbetrieb
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AO - Air Traffic Management and Operation
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Klima, Wetter und Umwelt (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Verkehrsmeteorologie
Hinterlegt von: Ziegele, Brigitte
Hinterlegt am:14 Nov 2016 11:28
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:12

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