Numerische Methoden der Aerodynamik

1. Grundlagen, Übersicht der Grundgleichungen=> Towards the generic transport equation2. Übersicht numerischer Berechnungsverfahren in der Aerodynamik: Panelverfahren, Grenzschichtverfahren, Feldverfahren3. Kontrollvolumenmethode: räumliche und zeitliche Diskretisierung, Interpolationspraxis bzw. Differenzenverfahren, Druck-Geschwindigkeitskopplung - Simple Verfahren, usw.=> Towards the discretized form of the generic transport equation4. Behandlung der Kompressibilitätseinflüsse: Simple Verfahren für kompressible Strömungen5. Transitionsbehandlung: Transitionserkennung, By-Pass Transition6. Anfangs- und Randbedingungen: Wandrandbedingungen (exakte Behandlung und die sogenannten ''equilibrium'' boundary conditions), Druckrandbedingungen (statischer Druck ist vorgegeben), totale Zustandsbedingungen (Ruhedruck und Ruhetemperatur sind vorgegeben), supersonic outflow7. TVD (total variation diminishing) Differenzenverfahren8. Übersicht der Methoden zur Turbulenzerfassung/-behandlung: DNS, LES, RANS. Turbulenzmodellierung: algebraische und differenzielle Modelle, Wirbelviskositäts- und Reynolds-Spannungsmodelle, high-Reynolds- und low-Reynolds Modelle9. Ausgewählte Kapitel: Diskretisierungsmethoden für komplexe, irreguläre Geometrien, Behandlung der Verdichtungsstöße, Computational Aeroacoustic10. Berechnungsbeispiele (Übungen):10.1 Berechnung der Grenzschichtströmungen (Grenzschichten mit konstantem Druck, Grenzschichten mit Verzögerung - adverse pressure gradient boundary layers, beschleunigende Grenzschichten - favorable pressure gradient boundary layers) mittels eines parabolisierten Navier-Stokes'schen Verfahrens (wird zur Verfügung gestellt)10.2 Berechnungen von transonischen Aeroprofilumströmungen und Umströmungen von kompletten Flugzeugkonfigurationen mit einem kommerziellen CFD code=> Towards the numerical implementation of the discretized form of the generic transport equation