DLR - Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik

Projects with participation of the Institute

ADIGMA - A European project on the development of adaptive higher order variational methods for aerospace applications

Computational Fluid Dynamics is a key enabler for meeting the strategic goals of future air transportation. However, the limitations of today’s numerical tools reduce the scope of innovation in aircraft development, keeping aircraft design at a conservative level. Within the 3rd Call of the 6th European Research Framework Programme, the strategic target research project ADIGMA has been initiated. The goal of ADIGMA is the development and utilization of innovative adaptive higher-order methods for the compressible flow equations enabling reliable, mesh independent numerical solutions for large-scale aerodynamic applications in aircraft design.

AEROCHINA 2

The aim of the AEROCHINA2 Coordination Support Action (CSA) is to foster the cooperation between a number of industry, university and research organizations in the aeronautics sector in Europe and China in the field of multi-physics modelling, computer simulation and code validation, experimental testing and design methods for the solution of multi-physics problems of interest to the aeronautic sector.

AIM² - Advanced In-flight Measurement Techniques 2

The research project Advanced In-flight Measurement Techniques 2 (AIM²) intends to develop advanced non-intrusive in-flight measurement techniques for efficient, cost-effective in-flight testing for certification and in-flight research for aircraft and helicopters.

EU Project ATAAC

The ATAAC project aims at improvements to CFD methods for aerodynamic flows used in today's aeronautical industry. The accuracy of these is limited by insufficient capabilities of the turbulence modelling/simulation approaches available, especially at the high Reynolds numbers typical of real-life flows. As LES will not be affordable for such flows in the next 4 decades, ATAAC focusses on Differential Reynolds Stress Models (DRSMs), advanced Unsteady RANS models, Scale-Adaptive Simulation (SAS), Wall Modelled LES and different hybrid RANS-LES coupling schemes.

ComFliTe

Das Verbundvorhaben ComFliTe zielt auf die Weiterentwicklung und verstärkte Nutzbarmachung der numerischen Simulation im Bereich der Flugphysik. Die hier verfolgten Entwicklungsziele beziehen sich auf entscheidende Aspekte und Elemente der physikalischen Modellierung, der numerischen Methoden und Werkzeuge sowie der zugehörigen Anwendungsprozesse.

Eurolift II

Braunschweig, January 2004; The European High-Lift Project EUROLIFT II was started under the co-ordination of DLR as a Specific Targeted Research Project (STReP) of the 6th EU framework program. The Project continues the successful work of the predecessor project EUROLIFT I under the leadership of Airbus-Deutschland with a moderately increased total-budget of 7.3 million EURO.

GOAHEAD - Generation of Advanced Helicopter Experimental Aerodynamic Database for CFD code validation

Today leading edge CFD software systems are available which are capable of predicting the viscous flow around complete helicopters. The greatest shortcoming for qualifying these methods as design tools in the industrial design process is the lack of detailed experimental validation data. This shortcoming is addressed by the project GOAHEAD which was initiated within the EU’s 6th Framework Programme. During the four years project the 15 partners will conduct a wind tunnel experiment with a model of a complete helicopter and will use the measured data to validate their CFD solvers.

HICFD - Hocheffiziente Implementierung von CFD-Codes für HPC-Many-Core-Architekturen

Das Forschungsprojekt HICFD ist ein Verbundprojekt des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Programms „IKT 2020 – Forschung und Innovation“. Das Forschungsprojekt hat zum Ziel, neue Methoden und Werkzeuge zur Analyse und Optimierung der Effizienz paralleler CFD-Verfahren auf Hochleistungsrechnern mit Mehrkernprozessoren (HPC-Many-Core-Architekturen) zu entwickeln und diese exemplarisch auf die im DLR entwickelten Verfahren TAU (Berechnung der Aussenaerodynamik von Flugzeugen) und TRACE (Berechnung der Strömung in Turbomaschinen) anzuwenden.

IDIHOM - Industrialisation of High-Order Methods – A Top-Down Approach

The proposed IDIHOM project is motivated by the increasing demand of the European aerospace industries to advance their CFD-aided design procedure and analysis by using accurate and fast numerical methods, so-called high-order methods. They will be assessed and improved in a top-down approach by utilising industrially relevant complex test cases, so-called application challenges in the general area of turbulent steady and unsteady aerodynamic flows, covering external and internal aerodynamics as well as aeroelastic and aeroacoustic applications. Thus, the major aim is to support the European aeronautics industry with proven-track method(s) delivering an increased predictive accuracy for complex flows and (by same accuracy) an alleviation of computational costs which will secure their global leadership.

Leiser Flugverkehr II

Nach Abschluss der ersten Projektphase ist das Ziel der zweiten Projektphase, konkrete Lösungsvorschläge zu liefern, wie Lärm im Umfeld von Flughäfen realistisch gemindert werden kann. Dieses lässt sich auf vier Themenbereiche aufspalten: (1) Die Lärmminderung an der Quelle (insbesondere die Entwicklung leiserer Triebwerke) bietet langfristig das größte Potenzial zur Lärmminderung. (2) Lärmarme Flugverfahren sind dem gegenüber nicht so effizient, aber kurz- bis mittelfristig umsetzbar. (3) Verbesserte Werkzeuge zur Berechnung der Lärmbelastung im Umfeld von Flughäfen geben eine solide Grundlage für legislative und planerische Aufgaben und können außerdem zur Erarbeitung lärmarmer Flugverfahren herangezogen werden. (4) Untersuchungen zur Lärmwirkungsforschung sind notwendig um die Wirkung von Fluglärm auf den Menschen in belastbarer Weise zu quantifizieren.

MEGADESIGN

Im Verbundvorhaben MEGADESIGN kooperieren 11 Partner aus Industrie, Großforschung und Universitäten unter Federführung des DLR, um gemeinsam das Potenzial der numerischen Simulation und Optimierung für die aerodynamische und multidisziplinäre Entwicklung von Flugzeugen umfassender zu erschließen und industriell nutzbar zu machen. Das Vorhaben wird vom BMWA gefördert. Es läuft über 4 Jahre bis Mitte 2007.

Wind power project including methods for aerodynamics, aeroacoustics, structural mechanics and aeroelastics

Wind energy will play an important role in the future production of electricity. In light of this development the DLR director for Energy and Transport, Prof. U. Wagner, decided to support projects dedicated to a transfer of aircraft related know-how to wind energy with DLR internal funding.

MUNA - Management und Minimierung von Unsicherheiten in der Numerischen Aerodynamik

Die numerische Simulation von Strömungen ist eine unverzichtbare Methode für sämtliche aerodynamischen Entwicklungsarbeiten am Flugzeug. Sie ist eine Schlüsseltechnologie für die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und Sicherheit neu entwickelter Fluggeräte und trägt damit entscheidend zur Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Luftfahrtindustrie bei. Das Vorhaben MUNA wird auf der Basis der in MEGAFLOW und MEGADESIGN geschaffenen Simulationsprogramme Methoden entwickeln und bereitstellen, mit denen die auftretenden Unsicherheiten in den Vorhersagen analysiert, quantifiziert und minimiert werden. Damit wird eine deutlich verbesserte Qualität der Ergebnisse in der numerischen Aerodynamik erreicht.

NumEx: Numerical simulation and experiments to qualify the new low speed wind tunnel DNW-NWB

Qualification of the DNW-NWB: aeroacoustics, wind tunnel corrections and dynamic derivatives.

Network of Excellence European Windtunnel Association

The goal of the European Windtunnel Association is to form a Network of Excellence for aeronautical applications and related advanced measuring technologies with a management structure and a joint programme of activities.

RETTINA - Reliable Turbulence and Transition Modelling for Industrial Aerodynamics

RETTINA is a project dedicated to the improvement of the turbulence and transition (T&T) modelling in the hybrid unstructured Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) code TAU of the Institute of Aerodynamics and Flow Technology (AS). The project, managed by AS in Göttingen, started in 2007. Its duration is four years.

SACOMAR - Technologies for Safe and Controlled Martian Entry

The success of future exploration missions to the surface of Mars strongly depends on an appropriate evaluation of thermal loads on the entry vehicle during atmospheric entry. Determination of heat fluxes during entry is one of the most challenging problems in vehicle design. A more accurate prediction could help to reduce design margin and increase the scientific pay load, but it requires improvements to the physical models which are currently used in numerical simulation tools. The improvement of experimental and numerical tools to study aerodynamic problems of Martian entry is one of the main objectives of the SACOMAR project which is part of the European Commission’s Seventh Framework Programme and is run on behalf of the commission by DLR.

SikMa

Das Ziel des DLR Projektes SikMa ist die Entwicklung einer interaktiven Simulationsumgebung und deren Komponenten zur Simulation eines frei fliegenden elastischen Flugzeugs mit Hilfe einer zeitgenauen Kopplung von Aerodynamik, Strukturmechanik und Flugmechanik. Die Validierung der Simulationsumgebung wird mit Hilfe spezifischer Versuche eines manövrierenden Flugzeugs im Windkanal durchgeführt.

UCAV-2010 - Technologien für die Entwicklung von unbemannten Kampfflugzeugen

Nach der Entwicklung und der Einführung des Eurofighters bei der Luftwaffe wird es vermutlich in den nächsten Jahrzehnten keine neue Kampfflugzeugentwicklung innerhalb Deutschlands bzw. innerhalb einer europäischen Entwicklung mit deutscher Beteiligung geben. Die Entwicklung der nächsten Jahre wird sich auf unbemannte Systeme konzentrieren, die mehr oder weniger autonom Luft- bzw. Bodenaufklärung, Luft unterstützende oder Kampfeinsätze durchführen werden. Ein Bedarf für solche UCAV-Konfigurationen wird in den nächsten 10 bis 15 Jahren erwartet. Aufgrund der sehr langen Entwicklungszeiten ist es notwendig, frühzeitig Verfahren und Technologien für Entwicklung, Entwurf und Beurteilung von UCAV-Konfigurationen zu entwickeln und bereit zu stellen.

VELA

Das VELA-Projekt, das Mitte 2002 gestartet wurde, wird von der EU gefördert und ist zunächst auf drei Jahre begrenzt. Unter der Führung von Airbus werden 17 europäische Partner aus Industrie und Forschung grundlegende Erkenntnisse in allen Bereichen des Flugzeuges erarbeiten, die es ermöglichen das Potential und auch Probleme eines Nurflügelverkehrsflugzeuges realistisch einzuschätzen.

VFE-2 - Second International Vortex Flow Experiment

In the first phase (2003 to 2008) of the Second International Vortex Flow Experiment investigations on a simple delta wing configuration have been carried out within the framework of an RTO Task Group. New and detailed wind tunnel measurements have been performed in order to check the present-day CFD codes for proper simulation of vortical flows. Based on the results of the first phase, the experimental and the numerical investigations are continued in a second open phase, which is outlined and managed in the present project.