Am Lehrstuhl für Aerodynamik sind eine Vielzahl von Methoden der numerischen Behandlung von Strömungen vertreten. Von den kleinsten zu den größten Skalen, von inkompressiblen Strömungen bis zu Hyperschallströmungen sind alle Geschwindigkeitsbereiche vertreten. Dabei liegen die Schwerpunkte auf der komplexen Umströmung von Flugzeugkonfigurationen im Unter- und Überschall, der Grobstruktursimulation (LES) und der Direkten Numerischen Simulation (DNS), Zweiphasenströmungen sowie Nano- und Mikrofluidik.

In enger Zusammenarbeit mit Experimenten wird die instationäre Aerodynamik (Flügelschwingungen, generalisierte Luftkräfte) von Flügeln großer Streckung und Transportflugzeugkonfigurationen numerisch untersucht. Dabei kommen speziell entwickelte instationäre Verfahren zur Anwendung, die auch eine Kopplung mit der Strukturverformung zulassen.

Im Bereich der Direkten Numerischen Simulation werden unter anderem Hoch­geschwindigkeits­unter­suchungen durchgeführt, bei denen durch die Hochtemperatureeffekte, z.B. bei Wiedereintrittsproblemen, die Modellierung der chemischen und thermischen Vorgänge große Bedeutung erlangt. Die genaue Untersuchung der Einflüße der Dissoziation und Rekombination wie auch von Nichtgleichgewichtseffekten auf den Umschlag von laminarer zu turbulenter Strömung stehen hier im Mittelpunkt.Ebenfalls werden Level-Set Verfahren entwickelt, die zur Berechnung von Zweiphasenströmungen von Strömungsmedien unterschiedlicher Dichte (hier: Metall - Luft) geeignet sind.In Grundlagenforschungsprojekten werden implizite LES-Verfahren weiterentwickelt, die eine effizientere und genauere Modellierung der Turbulenz zum Ziel haben. Dabei wurde das selbstentwickelte ADM Modell weiterentwickelt.Im Bereich der Hochgeschwindigkeitsaerodynamik kommt bei den Grobstruktursimulationen das vom Lehrstuhlinhaber entwickelte ADM Modell zur Anwendung und zeigt hervorragende Ergebnisse im Vergleich zu begleitenden experimentellen Untersuchungen am ITAM in Russland.Neben Untersuchungen mit kommerziellen Softwarepaketen (z.B. ANSYS CFX™) für Kooperationsprojekte mit industriellen Partnern und der Studentenausbildung kommen hauptsächlich eigenentwickelte Programmpakete zum Einsatz, die auf dem aktuellesten numerischen Stand sind. Für die Untersuchungen zur Hochgeschwindigkeitsaerodynamik (DNS) und zur Grobstruktursimulation kann auf jahrelange Erfahrung mit Großrechenanlagen zurückgegriffen werden. Das Institut für Aerodynamik besitzt Zugang zu ausreichender Rechenkapazaität bei den Rechenzentren der Technischen Universität München und den Bundesrechenzentren auf massiv parallelen und Vektor-parallelen Systemen, die zu den größten ihrer Art zählen.Grundlegende Forderungen an die Automobilaerodynamik sind nachwievor Widerstandsreduktion und die Beherrschung instationärer Phänomene. Voraussetzung zur technischen Weiterentwicklung auf diesen Gebieten ist die Verfügbarkeit hinreichend genauer numerischer und experimenteller Werkzeuge. Auf diesen Gebieten arbeitet der Lehrstuhl eng mit der Automobilindustrie im Umfeld Münchens zusammen.

Unsere aktuelle Forschungsschwerpunkte sind: