Simulation des Schlagflugs in Turbulenz

• Antragsteller: Dr.-Ing. Mathias Lemke
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 529979103

Die Aerodynamik des Schlagflugs ist ein interdisziplinäres Multiphysik- und Multiskalenproblem, das eine Herausforderung für numerische Simulationen darstellt. Die physikalischen Bereiche der Strömungs- und Festkörpermechanik stehen hier in enger Wechselwirkung zueinander, und das Strömungsfeld umfasst eine Vielzahl aktiver Skalen über mehrere Größenordnungen. Dieser Multiskalencharakter erfordert geeignete numerische Methoden: Wir untersuchen in diesem Projekt die kohärente Simulation der Wirbelstärke. Die Kopplung zwischen Festkörper und Flüssigkeit erfordert ebenfalls eine besondere Behandlung, für die wir eine Erweiterung der Volumen-Penalisierungsmethode entwickeln. Neben einer verbesserten Konvergenz und geringeren numerischen Kosten öffnet dies die Tür für neue Anwendungen wie die Aeroakustik von Insekten. Es ist auch eine Voraussetzung für den Einsatz von Reinforcement Learning. Wir werden diese Technik des maschinellen Lernens einsetzen, um ein virtuelles Tier zu erzeugen, das stabil in Turbulenzen fliegen kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Dr.-Ing. Thomas Engels; Professor Dr. Kai Schneider