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KonSENS - Zukunftsweisende Softwaremethoden zur Simulation der Strömung um virtuelle Luftfahrzeuge



KonSENS1
Modulare Architektur des CFD-Verfahrens CODA, Credit: © DLR. Alle Rechte vorbehalten

Die Numerische Simulation ist eine entscheidende Schlüsseltechnologie für die vollständige digitale Beschreibung von Luftfahrzeugen. Die Bereitstellung multidisziplinärer Simulationswerkzeuge ist daher ein wesentliches Element auf dem Weg zum virtuellen Produkt, wie es im gleichnamigen DLR-Leitkonzept beschrieben wird. Die numerische Strömungssimulation (CFD – Computational Fluid Dynamics) ist eines der wesentlichen Werkzeuge in diesem Zusammenhang und erlaubt insbesondere eine Beschreibung der Wirkung der Luftkräfte auf das Flugzeug. Da hochgenaue Verfahren in dieser Fachdisziplin zu besonders hohen Rechenaufwänden führen, ist die effiziente Nutzung aktueller und künftiger Hochleistungsrechencluster von entscheidender Bedeutung. Neben der geeigneten Adressierung der Hardware und der unterschiedlichen bereitgestellten Parallelitätsebenen müssen auch die Ergebnisse aktueller Forschungsarbeiten berücksichtigt und Algorithmen entsprechend umgesetzt werden, um ein zuverlässiges, genaues und effizientes Gesamtsimulationssystem zu ermöglichen. Dabei erfordern unterschiedliche Anwendungsszenarien die Bereitstellung einer Vielzahl physikalischer Modelle.

Im Rahmen des DLR-Projektes KonSENS wird die Vervollständigung einer diesen Ansprüchen genügenden CFD-Fähigkeit in einheitlicher, konsistenter Umsetzung vorangetrieben. Dazu gehören neben dem eigentlichen Verfahren zur Strömungssimulation (CODA ) entsprechende Anpassungen der multidisziplinären Prozessumgebung (FlowSimulator ), in die das CFD-Verfahren integriert ist, sowie die Entwicklung einer spezifischen Bibliothek zur effizienten Lösung der resultierenden linearen Gleichungssysteme (Spliss ). Ziel ist eine möglichst modulare Umsetzung der Einzelkomponenten und des Gesamtsystems, um die Einsatz- und Erweiterungsmöglichkeit sowie die Wartbarkeit der Software nachhaltig sicherzustellen. Das DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik koordiniert das Gesamtprojekt und nimmt eine Führungsrolle bei der Entwicklung des CFD-Verfahrens CODA ein, ist darüber hinaus aber auch an den Aktivitäten zur Entwicklung von Spliss und FlowSimulator maßgeblich beteiligt. Die Arbeiten sind Teil einer gemeinsamen Entwicklung im Rahmen einer europäischen Kooperation mit der französischen Forschungseinrichtung ONERA und dem Industriepartner Airbus.

 

Projektname    KonSENS - Konsolidierung der Software-Entwicklung für Numerische Strömungssimulation
Laufzeit 07/2018 - 12/2021
Partner   DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik (Koordinator)
  DLR-Institut für Antribestechnik
  DLR-Institut für Softwaremethoden und Produktvirtualisierung
  DLR-Institut für Softwaretechnologie
  Airbus
  ONERA

Kontakt
Tobias Leicht
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
, C²A²S²E Center for Computer Applications in AeroSpace Science and Engineering
Braunschweig

Tel.: +49 531 295 3363

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