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Adjoint shape optimization based on DNS of Turbulent Channel Flow

Köthe, Thomas und Wagner, Claus (2016) Adjoint shape optimization based on DNS of Turbulent Channel Flow. 24th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM), 2016-08-21 - 2016-08-26, Montréal, Canada.

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Offizielle URL: http://www.ictam2016.org

Kurzfassung

Direct Numerical Simulations (DNS) of turbulent channel flow are performed with the aim to reduce the skin friction by controlling the near-wall transport processes based on surface modifications. The latter are determined based on the solution of the adjoint Navier-Stokes equations which provides surface sensitivities indicating an optimal wall shape. With the modified geometry the DNS is continued until a new fully developed state is reached. Time-averaging of the instantaneous wall shapes produced with this approach will finally lead to a steady wall shape which controls the flow according to a prescribed objective function. Considering that the objective function turbulence kinetic energy (TKE) is minimized, the approach produced a reduction of 9.3% and a mean pressure gradient, required to drive the flow, which is reduced by 7.5%. Currently, different objective functions are tested to identify flow parameters which are suitable to effectively reduce the skin friction in turbulent channel flow.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/102876/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Adjoint shape optimization based on DNS of Turbulent Channel Flow
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Köthe, Thomasthomas.koethe (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, ClausClaus.Wagner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2273-0568NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2016
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Adjoint methods, shape optimization, skin friction reduction
Veranstaltungstitel:24th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM)
Veranstaltungsort:Montréal, Canada
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:21 August 2016
Veranstaltungsende:26 August 2016
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Bodengebundener Verkehr (alt)
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V BF - Bodengebundene Fahrzeuge
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - Next Generation Train III (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Fluidsysteme
Hinterlegt von: Bachmann, Barbara
Hinterlegt am:02 Dez 2016 12:56
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:08

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