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Oben: Turbulente Strömung. Unten: Gleichmäßige Strömung mit optimierter Absaugung (Copyright: Universität Stuttgart)
Unter der Schirmherrschaft der Teraflop Workbench helfen NEC und die Universität Stuttgart den Forschern, den NEC Supercomputer optimal für ihre Projekte zu nutzen. Eines dieser Projekte ist Ralf Messings Studie über die Verringerung des Kerosinverbrauchs, die sich für die gesamte Luftfahrtindustrie als bahnbrechend erweisen könnte.
Ralf Messing und seine Teamkollegen am Institut für Aerodynamik und Gasdynamik (IAG) der Universität Stuttgart verwendeten numerische Simulationen zur Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Reduzierung der durch den Reibungswiderstand erzeugten Turbulenzen auf der Oberfläche der Tragflächen. Die Umsetzung ihrer Thesen könnte die Verbrauchsspitzenwerte eines Passagierflugzeugs um bis zu 15 Prozent senken.
Der Schlüssel zu diesem Verfahren liegt in der Anordnung der Absaugöffnungen in den Flügeln. Auch wenn die Methode selbst an sich nicht neu ist, so schien sie doch bisher auf existierende Flugzeugtypen aufgrund der Tatsache, dass ihre Tragflächen sich nach unten und nach hinten biegen, nicht anwendbar. Mit Hilfe der hochgradig komplexen Berechnungen konnten Ralf Messing und sein Team die Öffnungen auf eine Weise anordnen, durch die spezielle "gutartige Längswirbel" erzeugt werden. Die Ausrichtung der Öffnungen ist so gelagert, dass diese turbulenten Strömungen einander entgegenwirken. Der Luftstrom auf den Tragflächen wird dadurch gleichmäßiger und gradliniger als bei herkömmlichen Flügeln. Theoretisch könnte man diese Art "gutartiger" Wirbel auch durch kleine Einkerbungen, künstliche Aufrauung oder Ausblasöffnungen erzeugen.
Die Rechenkapazität, die benötigt wurde, um für die Simulationen ein aussagekräftiges Ergebnis zu erhalten war so hoch, dass die Berechnungen einzig und allein mit dem Supercomputer des HLRS in Stuttgart durchgeführt werden konnten. Diese neue Methode ist nicht nur für die Luftfahrtindustrie von Interesse: Sie kann auch in anderen Bereichen Anwendung finden, wie zum Beispiel bei der Effektivitätssteigerung von Windkraftanlagen. Die Wissenschaftler der IAG haben ihre Entdeckung bereits über das Technologie-Lizenz-Büro der baden-württembergischen Universitäten zum Patent angemeldet.
