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Three-dimensional shock-Wave/boundary layEr intEracTions hypErsonic tuRbulent flowS

Projektbeschreibung

Stoßwellenprobleme lösen –, Hyperschallfahrzeugen den Weg bereiten

Hyperschallfahrzeuge, die mehr als das Fünffache der Schallgeschwindigkeit erreichen, sind für die Erforschung des Weltraums und den schnellen Transport von zentraler Bedeutung. Ein großes Hindernis bei der Weiterentwicklung dieser Technologien stellt das komplexe Phänomen der dreidimensionalen Stoßwellen-Grenzschicht-Wechselwirkung dar. Die Stoßwellen-Grenzschicht-Wechselwirkung tritt auf, wenn Stoßwellen von den Steuerflächen des Fahrzeugs auf die turbulente Luftschicht treffen und sich auf die Steuerung, den Luftwiderstand, die Wärmeübertragung, den Lärm und die strukturelle Integrität auswirken. Die Stoßwellen-Grenzschicht-Wechselwirkung zu verstehen, ist für die Optimierung der Leistung von Hyperschallfahrzeugen unerlässlich. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird das Team des Projekts TWEETERS direkte numerische Simulationen anwenden, um die Stoßwellen-Grenzschicht-Wechselwirkung unter Hyperschallbedingungen zu erforschen. Anhand der Erfassung von Realgaseffekten und komplexen Geometrien bietet die Arbeit von TWEETERS Einblicke in Strömungsverzerrungen und -instabilitäten, woraus verbesserte Berechnungsmodelle und Fortschritte für die Luft- und Raumfahrttechnologie resultieren.

Ziel

Hypersonic vehicles, with velocities exceeding five times the speed of sound, are pivotal for space exploration, reusable launch technologies, and rapid civil transportation. A major challenge in advancing these technologies is the complex phenomenon of three-dimensional shock wave boundary layer interaction (SBLI). SBLI occurs when rapid shock waves from vehicle control surfaces intersect with the surrounding turbulent air layer. Understanding this phenomenon is crucial due to its impact on control, drag, heat transfer, noise, and structural integrity. This research aims to unravel the physics of SBLI in hypersonic conditions using Direct Numerical Simulations (DNS). DNS allows us to capture the real-gas effects and complex vehicle geometries, in order to explore three-dimensional effects and complex shock patterns. Successful completion of this research will provide insights into flow distortion, unsteadiness phenomena, and shock-induced gas effects, bridging the knowledge gaps and improving existing computational models for hypersonic applications. This research, therefore, carries significant implications for shaping the future of aerospace technology and exploration, given the strong implications for aerodynamics, especially in the emerging hypersonic vehicles, shedding light on unique hypersonic effects and knowledge transferability from supersonic regimes.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Koordinator

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT
Netto-EU-Beitrag
€ 187 624,32
Gesamtkosten
Keine Daten

Partner (1)