Stabilitätswindkanal von Virginia Tech als gemeinsamer NATO-Forschungswindkanal ausgewählt

Als eine neue NATO-Task Force gebildet wurde, um rechnerische Modelle turbulenter Strömungen voranzutreiben, nutzten William Devenport und Virginia Tech die Chance, die Initiative zu leiten.

Die 2022 gegründete Applied Vehicle Technology Task Force vereint Forscher und Experten aus NATO-Ländern, darunter den Vereinigten Staaten, dem Vereinigten Königreich, Deutschland, Frankreich, Kanada, Portugal, den Niederlanden und der Türkei. Mithilfe der einzigartigen Fachkenntnisse jedes Landes haben die Mitarbeiter ausgewählte Einrichtungen auf der ganzen Welt als allgemeine Forschungswindkanäle eingerichtet. Diese Einrichtungen wurden ausführlich dokumentiert und verbessert, um ihre Eigenschaften als Testfälle für Computational Fluid Dynamics (CFD)-Modelle zu verbessern.

Virginia Tech Stabilitätswindkanal ist eine von vier weltweit ausgewählten Windkanalanlagen in den USA, Frankreich und Deutschland.

„Die Auswahl als Community Research Wind Tunnel positioniert uns als Modelleinrichtung und erhöht die Sichtbarkeit von Virginia Tech auf der ganzen Welt“, sagte William Devenport, Alumni Distinguished Professor und Direktor des Stability Wind Tunnel. „Wir freuen uns sehr, die Initiative anzuführen und die Gelegenheit zu haben, mit Pionieren und Führungskräften auf diesem Gebiet zusammenzuarbeiten, um die Zukunft von CFD mitzugestalten.“

Experimentell vs. rechnerisch

Windkanäle testen alles von Flugzeugen, Drohnen, Wasserfahrzeugen bis hin zu Rotorblättern von Windkraftanlagen. Maßstabsgetreue Modelle oder Komponenten wie Flügel, Rotorblätter oder Rotoren werden im Testbereich der Anlage platziert, um Strömung, Akustik und Kräfte wie Auftrieb und Widerstand zu messen.

Daten aus diesen Experimenten tragen dazu bei, die Wissenschaft der Aerodynamik und Aeroakustik voranzutreiben und die Genauigkeit von Rechenmodellen für die Konstruktion neuer Fahrzeuge zu bewerten. Für eine präzise Beurteilung muss die CFD die Wände und Merkmale des Windkanals sowie die Strömung um das Modell einbeziehen. Die offenen Fragen, die die NATO-Task Force klären will, sind die Frage, welche Details des Windkanals einbezogen werden sollten und wie diese am besten modelliert werden können.

„Das ultimative Ziel besteht darin, sowohl die Genauigkeit als auch die Konsistenz der CFD-Vorhersagen zu verbessern“, sagte Devenport, der als US-Co-Vorsitzender der NATO-Task Force fungiert. „Wir werden dies erreichen, indem wir Best Practices für Windkanalkonfigurationen und -dokumentation entwickeln und für diejenigen, die versuchen, Rechenmodelle anhand der Windkanaldaten zu validieren. Dann können diese Best Practices in anderen Einrichtungen angewendet werden, insbesondere in den nationalen Einrichtungen, die sich auf Fahrzeugentwicklung und Modellfahrzeugtests konzentrieren.“

Die vier für das NATO-Forschungsprojekt ausgewählten Anlagen umfassen unterschiedliche Strömungsregime:

Stabilitätswindkanal der Virginia Tech, eine Anlage mit niedriger Geschwindigkeit
Der ONERA S3Ch-Tunnel in Meudon, Frankreich, eine transsonische Anlage
Der DNW-TWG-Tunnel in Göttingen, Deutschland, eine Transsonik-/Überschallanlage
Der William B. Morgan Large Cavitation Channel der US Navy, Memphis, Tennessee, ein Wassertunnel von nationaler Bedeutung

Zu den an der Forschung beteiligten Fakultäten der Virginia Tech gehören Devenport, Professor Chris Roy, wissenschaftlicher Mitarbeiter Professor Aurelien Borgoltz und wissenschaftlicher Mitarbeiter Professor Nanyaporn Intaratep Kevin T. Crofton, Abteilung für Luft- und Raumfahrt und Meerestechnik.