Engineering-Leistung

Aerothermodynamik — CFD-Leistungen

Wir entwickeln Strategien für den Hitzeschutz und analysieren hypersonische aerothermodynamische Phänomene bei Wiedereintritts- und Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen.

Analysemethode und Umfang

Hochtemperaturgas-, Strahlungs- und chemische Nichtgleichgewichtsmodelle werden eingesetzt, wenn Trajektorie und Validierungsnachweise dies rechtfertigen. Wandbedingungen und Modellannahmen werden für jede Analyse dokumentiert.

Typische Ergebnisse

  • Aerodynamische und aerothermodynamische Datenbanken für vereinbarte Trajektorienpunkte
  • Ergebnisse von Oberflächenwärmestrom und Strahlungsfeld
  • Thermische Eingangsdaten und dokumentierte Annahmen für den Hitzeschutz

Zugehörige Publikationen

Hyperschall-Simulationen

Unsere Verfahren verbinden Hochtemperaturgasmodelle mit hypersonischer CFD, Strahlung und chemischem Nichtgleichgewicht, wenn die untersuchte Physik dies erfordert.

Wandwärmestrom

Wir berechnen Wiedereintrittswärmestrom mit adiabatischen, vorgegebenen, strahlungsgleichgewichtigen und katalytischen Wandbedingungen zur Auslegung des Hitzeschutzes.

Strahlungseffekte

In heissen Abgasstrahlen und Wiedereintrittsströmungen kann Gas- und Teilchenstrahlung die Erwärmung deutlich beeinflussen. NSMB-Erweiterungen unterstützen Hochtemperaturchemie, Lagrange-Verfolgung fester Partikel und deren Strahlung.

  • Chemie: gefroren, Gleich- und Nichtgleichgewicht
  • Lagrange-Tracking fester Düsenaustrittspartikel
  • Strahlungsmodellierung fester Partikel

Entwurf des Hitzeschutzes

Wir unterstützen die Auslegung ablativer und wiederverwendbarer Hitzeschutzsysteme, einschliesslich transienter Erwärmung und Materialantwort, und nutzen Flugdaten zur Validierung der Übertragung vom Boden zum Flug.

Eintritt und Aufstieg

Für ESA-Arbeiten zur Marslandung erstellten wir aerodynamische und aerothermodynamische Datenbanken für das gesamte EDL-System und den Penetrator sowie instationäre Simulationen für Stabilitätsableitungen.