Undersökning och modellering av tidsvariabel aerodynamiks påverkan på flygplans styrförmåga (UMTAPS)

Syfte och mål

Syftet med detta projekt har varit att genomföra forskning som leder till en förståelse av mekanismer som driver de tidsberoende fysiska fenomenen som flödestransition och separation. Det övergripande målet med projektet har varit att skapa möjligheter att göra exakta prediktioner av tidsberoende aerodynamiska krafter som induceras från styrsystemet i förekomsten av laminär flödesstyrning. Både snabba och enkla numeriska beräkningar (CFD) och mycket långsammare men mer avancerade CFD-beräkningar har utförts. Resultaten har jämförts med vindtunnelprov.

Resultat och förväntade effekter

Ett verktyg för enklare numeriska finit-volym beräkningar med en numerisk metod för prediktion av gränsskiktstillväxt samt en kopplad viskös-inviskös interaktionsmetod har utvecklats. Detta verktyg kan användas för prediktering av tidsberoende aerodynamiska krafter. Modifieringar av ett avancerat verktyg för numeriska strömningsberäkningar har möjliggjort simuleringar av en oscillerande vinge för detaljerade studier av transition. Båda dessa verktyg förväntas bidra till ökad förståelse för den tidsberoende aerodynamik som uppkommer vid flödestransition.

Upplägg och genomförande

Projektet har delats in i tre delar, en för snabba och enkla numeriska beräkningar (CFD), en för långsammare men mer avancerad CFD och en som använder vindtunnelprov. Var och en av dessa har arbetat med ett gemensamt forskningsobjekt. Detta sätt att arbeta har, genom diskussioner och jämförelser av resultat, lett till en bättre förståelse av forskningsfrågor och resultat än om tre delarna skulle ha gjorts separat. Två doktorander har finansierats inom projektet, en som redan har försvarat sin doktorsavhandling. Den andra kommer att försvara sin licentiatavhandling i december 2017.