НАЦИОНАЛЬНАЯ КОНТАКТНАЯ ТОЧКА АЭРОНАВТИКА Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского

Промышленные LES/DNS в аэронавтике – перспективные точные средства вычислительной гидрогазодинамики

Towards Industrial LES/DNS in Aeronautics — Paving the Way for Future Accurate CFD

Детали проекта

Акроним:

TILDA

Номер контракта:

635962

Программа:

Н2020

Направление:

Transport — «Умный», экологичный и интегрированный транспорт

Тематика:

MG-1.1-2014 — Конкурентоспособность европейской авиации за счет экономической эффективности и инноваций

Схема финансирования:

RIA — Научно-исследовательский и инновационный проект

Общая стоимость:

3 048 742,5 €

Взнос Евросоюза:

2 706 241,75 €

Дата начала:

01.05.2015

Дата окончания:

01.05.2018

Длительность:

36 месяцев

Координатор:

NUMERICAL MECHANICS APPLICATIONS INTERNATIONAL SA

Belgium

Партнеры:

DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT — UND RAUMFAHRT EV

Germany

OFFICE NATIONAL D’ETUDES ET DE RECHERCHES AEROSPATIALES

France

DASSAULT AVIATION SA

France

SAFRAN

France

CENTRE EUROPEEN DE RECHERCHE ET DE FORMATION AVANCEE EN CALCUL SCIENTIFIQUE

France

CENTRE DE RECHERCHE EN AERONAUTIQUE ASBL — CENAERO

Belgium

UNIVERSITE CATHOLIQUE DE LOUVAIN

Belgium

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BERGAMO

Italy

IMPERIAL COLLEGE OF SCIENCE TECHNOLOGY AND MEDICINE

United Kingdom

FEDERAL STATE UNITARY ENTERPRISE THE CENTRAL AEROHYDRODYNAMIC INSTITUTE NAMED AFTER PROF. N.E. ZHUKOVSKY

Russia

Цель

Возможности моделирования аэродинамических течений при помощи методов вычислительной гидрогазодинамики (CFD) быстро возросли за последние десятилетия, что уже привело к изменениям в процессах проектирования в области аэронавтики. Однако необходимо дальнейшее совершенствование данных методов для преодоления все еще существующих сомнений в их применении в области моделирования турбулентности. Проект TILDA предложит методы и подходы, сочетающие перспективные и эффективные численные схемы высокого порядка точности (HOMs) с инновационными подходами к моделированию методом крупных вихрей (LES) и прямому численному моделированию (DNS), для того, чтобы разрешить все соответствующие особенности течения на десятках тысяч процессоров с тем, чтобы вплотную подойти к полному LES/DNS решению для 1 млрд. степеней свободы (DOF) при длительности цикла обработки, не превышающей несколько дней.

Проект TILDA обеспечит как улучшение физического понимания, так и более точное прогнозирование нелинейных нестационарных течений при режимах полета, близких к предельным, что внесет прямой вклад в повышение надежности. Основные высокоинновационные цели, отвечающие нуждам промышленности, таковы:

· Усовершенствовать методы с целью ускорения численных схем высокого порядка точности для моделирования неустойчивой турбулентности на неструктурированных сетках.

· Усовершенствовать методы с целью ускорения LES и DNS моделирования посредством многоуровневых, адаптивных, фрактальных и однородных подходов к построению неструктурированных сеток.

· Использовать существующие крупные сети высокопроизводительных компьютеров (суперкомьютеров) для обеспечения более близкого к ежедневной практике промышленного применения LES/DNS. Компактные методы высокого порядка точности обеспечивают очень высокое соотношение между вычислительной работой по степеням свободы в сочетании с трафаретом низкой зависимости по данным, что делает эти методы исключительно хорошо адаптированными для параллельных процессоров с общей памятью, и позволяют производить эффективное перераспределение по увеличенному количеству процессоров.

· Предоставить методы построения неструктурированных сеток для численных схем высокого порядка точности с акцентом на надежные криволинейные ячейки для сложной геометрии и с учетом качества ячеек и решений.

· Обеспечить надлежащие устройства ввода-вывода и интерактивные инструменты совместной и пост- обработки больших наборов данных.

· Провести демонстрацию многодисциплинарных возможностей численных схем высокого порядка точности для LES моделирования в области аэроакустики.