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Development of a Stability-Based Transition Transport Modeling Framework

Ströer, Philip und Gardner, Anthony und Kaufmann, Kurt (2021) Development of a Stability-Based Transition Transport Modeling Framework. In: High Performance Computing in Science and Engineering – Garching/Munich 2020 Leibniz-­Rechenzentrum (LRZ). Seiten 156-157. ISBN 978-3-9816675-4-7.

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Offizielle URL: https://doku.lrz.de/display/PUBLIC/Books+with+results+on+LRZ+HPC+Systems

Kurzfassung

The physical process of a laminar boundary layer becoming turbulent is called “laminar­turbulent transition”. Since the flow physics and in particular the skin friction responsible for the drag is significantly influenced by the state of the flow, that is laminar or turbulent, transition plays an important role in external aerodynamics. For example, for rotorcraft computations it was shown that the skin friction was significantly overpredicted (depending on the geometry and the flow state) applying a fully turbulent simulation compared to a simulation that considered laminar­turbulent transition [1]. An overestimation of skin friction leads to an overestimation of power demand which needs to be avoided. However, on complex industrially relevant configurations, like a helicopter rotor, incorporating transition prediction capabilities into the simulation is not straightforward. State­of­the­art streamline­based methods require a great implementation effort, massive user input and a detailed expert knowledge. Additionally, computing helicopter rotors is inherently computationally expensive, requiring unsteady computations on a fine grid (Fig. 1), with a long computation time to establish the flow. The addition of boundary layer transition to the computation requires even finer time­steps and additional effort to compute the transition position. While streamline­based methods are relatively effective, they are not easily parallelizable to a large number of cores. Therefore, in the last decade transition transport models have been developed that aim at simplifying the incorporation and parallelization of the laminar­turbulent transition significantly. These models are only based on information available at each grid point, using transport type partial differential equations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/136065/
Dokumentart:Beitrag im Sammelband
Titel:Development of a Stability-Based Transition Transport Modeling Framework
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Ströer, PhilipPhilip.Stroeer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gardner, Anthonyanthony.gardner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1176-3447NICHT SPEZIFIZIERT
Kaufmann, KurtKurt.Kaufmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2276-3386NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Mai 2021
Erschienen in:High Performance Computing in Science and Engineering – Garching/Munich 2020
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 156-157
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Bastian, PeterLRZ, GarchingNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kranzlmüller, DieterLRZ, GarchingNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brüchle, HelmutLRZ, GarchingNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brehm, MatthiasLRZ, GarchingNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mathias, GeraldLRZ, GarchingNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Leibniz-­Rechenzentrum (LRZ)
ISBN:978-3-9816675-4-7
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Laminar-turbulent transition, transition transport modeling, helicopter rotor, CFD
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L EV - Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Digitale Technologien
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > CASE, GO
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Hubschrauber, GO
Hinterlegt von: Ströer, Philip
Hinterlegt am:19 Mai 2021 10:12
Letzte Änderung:19 Mai 2021 10:12

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