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Efficient Computational Methods for Active Flow Control Using Adjoint Sensitivities

Projektbeschreibung

Optimale Steuerung instabiler Strömungen mithilfe neuer adjungierter Methode

Durch die aktive Strömungsführung soll der natürliche Strömungszustand oder der Entwicklungsweg durch unterschiedliche Düsenarten in einen geeigneteren Zustand geändert werden. Dieses interdisziplinäre Forschungsgebiet ist insbesondere für die Luftfahrt relevant: Der Einsatz solch kompakter Düsen könnte die Notwendigkeit schwerer Klappensysteme, mit denen die Strömung an der Oberfläche gehalten wird, aushebeln und somit viel Auftrieb erzeugen und den Strömungswiderstand senken. Das Projekt KAFKA wird über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen gefördert und zielt darauf ab, die computerbasierte Forschung zu Systemen zur aktiven Strömungsführung mit adjungierten Methoden voranzubringen. Bisher war es noch nicht möglich, die chaotische Physik turbulenter Strömungen zu erfassen.

Ziel

Active Flow Control (AFC) mechanisms have tremendous potential in improving flow characteristics in a wide variety of sectors. For effective AFC design, it is essential to determine the sensitivity of each of the control parameters to the flow property of interest. Adjoint methods provide the sensitivity of the objective function to any number of input parameters at a reasonable additional cost. They are based on simple RANS turbulence modelling, which captures poorly the physics of flow especially in the presence of complex flow features such as flow separation, which can be effectively eliminated by flow control. Recently developed Reynolds Stress Models (RSM) display significant improvement in the flow prediction capacity as compared to conventional RANS models, yet adjoints with RSM are not yet available. An alternative for accurate flow prediction is Large Eddy Simulation (LES). Unfortunately resolving the chaotic turbulent motion results in exponential growth of the gradients.

Our first objective is to develop an effective discrete adjoint method with an accurate and stable RSM, and compute sensitivities in complex flows involving active control mechanism applied to realistic wing geometries. Although RSM outperforms conventional turbulence models in a host of applications, there is a need for further physics-based calibration for specific flows. Our second objective is to use the adjoint method to drive the model coefficients to their optimum value such that the model results match with high-fidelity simulation data yielding a better turbulence model, which can be applied for effective flow control design in bluff body with severe rear flow separation. Our third objective will be to develop adjoint approaches for chaotic LES flows using the hosting groups' innovative gappy checkpointing approach that retains the accuracy of the LES but regularises the chaotic motion for the reverse adjoint pass, hence avoiding the exponential blowup of the sensitivities.

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: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2018

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

QUEEN MARY UNIVERSITY OF LONDON
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 224 933,76
Adresse
327 MILE END ROAD
E1 4NS LONDON
Vereinigtes Königreich

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Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 224 933,76
Mein Booklet 0 0