Een nieuwe generatie hogere-orde flux reconstructie solver voor de modellering van de aerothermodynamica en transitie voor hypersonische voertuigen

In het laatste decennium was er wereldwijd een hernieuwde belangstelling voor onderzoek naar hypersonische stromen door ruimteagentschappen, de academische wereld, de ruimtevaart en de luchtvaartindustrie. Bij het ontwerpen van hypersonische voertuigen (bijv. voor toekomstige bemande of gerobotiseerde ruimtemissies, toerisme), is de karakterisering van aerothermodynamica (ATD) misschien wel het meest kritische aspect met verschijnselen als chemische dissociatie/ionisatie en overgang naar turbulentie die een sleutelrol kunnen spelen bij het correct bepalen van de oppervlakteverwarmingsbelasting nodig is voor het ontwerpen van betrouwbare thermische beveiligingssystemen. Vandaag is Computational Fluid Dynamics (CFD) misschien wel het meest kosteneffectief voor het voorspellen van ATD en warmtefluxen in realistische vliegomstandigheden. Vanwege de extreme stromingsomstandigheden (met snelheden tot 12 km/s en meer) en de complexiteit van de betrokken fysica, moeten CFD-codes zorgen voor een redelijk compromis tussen robuustheid, efficiëntie, nauwkeurigheid en flexibel genoeg zijn om steeds geavanceerdere modellen en algoritmen te integreren. Daartoe beoogt dit project een paradigmaverschuiving teweeg te brengen, waarbij alle voordelen van de laatste generatie hoge-orde Flux Reconstruction-methoden worden gecombineerd met verbeterde modellering voor thermo-chemische niet-evenwicht effecten en transitie van laminaire stroming naar turbulentie, hetgeen een primeur zal opleveren.