Physicist, Mathematician, Aerospace or Mechanical engineer or equivalent (f/m/x)

Das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik ist ein führendes Forschungsinstitut im Bereich der Aerodynamik/Aeroakustik von Flugzeugen und der Aerothermodynamik von Raumfahrzeugen. Die Abteilung C²A²S²E entwickelt numerische Methoden für die multidisziplinäre Simulation und Optimierung von Luftfahrzeugen. Neben der physikalischen Modellierung komplexer Strömungen und der Entwicklung moderner numerischer Algorithmen umfassen unsere Forschungsaktivitäten die softwarebasierte Integration aller relevanten Disziplinen, die Entwicklung effizienter Optimierungsstrategien sowie das Surrogatmodellieren basierend auf höherwertigen Methoden.

Neue Technologien in der Luftfahrt versprechen eine Reduzierung des Luftwiderstands um bis zu 50%, was zu erheblichen Kraftstoffeinsparungen führt. Um diese Technologien weiterzuentwickeln, wird eine neue Generation intelligenter aerodynamischer Simulationstechniken benötigt. Eine große Herausforderung bei der aerodynamischen Simulation ist die Vorhersage turbulenter Strömungen. Diese Vorhersagen basieren auf der Lösung der Reynolds-averagierten Navier-Stokes (RANS) Gleichungen in Verbindung mit Turbulenzmodellen, leiden jedoch weiterhin unter Modellierungsfehlern, die zu Unsicherheiten über die Vorhersagegenauigkeit führen und die Designer zwingen, erhebliche Sicherheitsmargen einzuplanen. Diese Vorsicht beeinträchtigt oft die Effizienz der entworfenen Fahrzeuge.

Das Aufkommen von maschinellem Lernen (ML) hat neue Möglichkeiten für die Turbulenzmodellierung eröffnet, um vereinfachende Annahmen zu überprüfen und zu überarbeiten. Ein wichtiger Schritt in Richtung industrieller Anwendbarkeit dieser sogenannten datengestützten Turbulenzmodelle besteht darin, sicherzustellen, dass die trainierten RANS-Modelle die Vorhersage für Strömungen oder Strömungsphänomene, die nicht Teil des Modelltrainings waren, nicht verschlechtern. Die aktuelle Forschung richtet sich auf maßgeschneiderte datengestützte Modelle für bestimmte isolierte Strömungsphänomene, die lokal gemischt und in komplexeren Strömungsfeldern aktiviert oder deaktiviert werden.

Wir bieten eine Position an, um unseren datengestützten Workflow auf komplexe Strömungsphänomene wie turbulente Grenzschichten in starken Druckgradienten und Oberflächenkrümmungen sowie dreidimensionale abgetrennte Strömungen auszudehnen und anzuwenden. Dieses Ziel umfasst die Auswahl von Trainingsdaten aus verschiedenen Testfällen und die Entwicklung eines robusten Trainingsprozesses. Das endgültige Ziel ist es, die verbesserte Vorhersagegenauigkeit des neuen Modells für komplexe Flugzeugkonfigurationen zu demonstrieren.

• Hochschulabschluss (Master/Diplom) in Ingenieurwissenschaften (Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau oder gleichwertig) oder Wissenschaften wie (numerische) Mathematik, (computational) Physik oder gleichwertig
• Gute Kenntnisse in Programmiersprachen (C/C++ und Python)
• Kenntnisse in der numerischen Strömungssimulation mit Computational Fluid Dynamics (CFD) und der Simulation turbulenter Strömungen
• Kenntnisse in Fluidmechanik und/oder Aerodynamik und in turbulenten Strömungen
• Kenntnisse in der Nutzung, Entwicklung, Validierung und Kopplung von CFD-Codes
• Praktische Kenntnisse in Softwaretools, die für CFD verwendet werden (CFD-Gittererstellung, Visualisierung)

Vergütung je nach Qualifikation und Aufgabenübertragung bis Entgeltgruppe 13 TVöD.