Alternative oder neuartige Belüftungskonzepte sind für die Flugzeugindustrie seit einigen Jahren aus verschiedenen Gründen von erhöhtem Interesse: Der Trend steigender Wärmelasten (Bordunterhaltung, Passagierdichte etc.) schafft einen Bedarf an effizienten Lüftungskonzepten, den die konventionelle Mischlüftung unter komfortablen Bedingungen nicht befriedigen kann. Des Weiteren ermöglichen alternative Konzepte wie z.B. die Kabinenverdrängungslüftung flexiblere Kabinenlayouts und tragen so zur Verbesserung effizienter industrieller Prozesse bei. Zudem können Kanallängen und damit Gewicht verringert werden oder durch ein Anpassen des Frischluftanteils Zapfluft und somit Energie eingespart werden. Beeides führt zu einem reduzierten Kraftstoffverbrauch.
Daher entwickelt und testet das DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik in dem Clean Sky 2 Projekt ADVENT neuartige Belüftungskonzepte in einem Kabinen-Mockup eines Langstreckenflugzeugs und führt mit Hilfe von numerischen Simulationen und experimentellen Untersuchungen Studien durch. Design und Aufbau des Mockups sind dabei Teil des Projekts, wobei ein besonderes Augenmerk auf den thermodynamischen und strömungsdynamischen Randbedingungen liegt. Dies ermöglicht einerseits experimentelle Simulationen der Betriebsbedingungen mit temperaturkontrollierten Oberflächen sowie andererseits eine präzise Umsetzung in numerische Simulationen durch eine geeignete Idealisierung der Anströmgeschwindigkeitsprofile und der Randbedingungen. Während die meisten Studien zur Belüftung der Flugzeugkabine nur stationäre Bedingungen betrachten, ist die dynamische Performance unter realen Bedingungen ebenfalls von hoher Relevanz. Daher analysieren die Wissenschaftler in ADVENT auch die Leistungsfähigkeit der Belüftungsszenarien unter dynamischen Bedingungen bei einer nicht idealen Verteilung der Wärmelasten.
Hauptaufgaben: