Numerische Simulation von Stoß/Stoß-Wechselwirkungen in reagierenden Hochenthalpieströmungen

• Applicant: Dr.-Ing. Jörn van Keuk
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2000 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5280428

Es soll eine vorhandene numerische Methode zur Simulation reagierender Hochenthalpie-Nichtgleichgewichtsströmungen mit komplizierten Stoß/Stoß-Wechselwirkungen weiterentwickelt werden. Die Basis hierfür bildet eine erweiterte Version des DLR FLOWer-Code, in die im Rahmen des SFB 253 und des GK 5 mehrere verschiedene Upwind-Verfahren und Turbulenzmodelle implementiert wurden. Sie wurde durch die Berechnung zahlreicher Testbeispiele für reibungsfreie und reibungsbehaftete laminare und turbulente 2D/3D-Hyperschallströmungen ausführlich validiert. Für das strömende Medium wurde jedoch bisher entsprechend dem Temperaturbereich der Validierungsexperimente ein thermisch und kalorisch perfektes Gas angenommen. Im Rahmen des Forschungsstipendiums soll eine für den Raumtransport realistischere Gasmodellierung implementiert werden. Dabei sollen veränderliche Stoffparameter, sowie chemische und thermische Nichtgleichgewichtsvorgänge berücksichtigt werden. Dazu muss der Code um die dazu notwendigen Spezienerhaltungs- und Vibrationsenergiebilanzgleichungen erweitert werden. In Zusammenarbeit mit Exerimentatoren, die an dem weltberühmten Gastinstitut in den maßgeblichen Parameterbereichen des Forschungsvorhabens Hyperschallströmungen untersuchen, soll durch das beantragte Stipendium ein Fortschritt im Verständnis komplexer Hochenthalpieströmungen erzielt werden, der danach auch dem SFB 253 zugutekommt.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: USA