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Dynamische Large-Eddy Simulation turbulenter Strömungen in komplexen Geometrien

Wendling, Ingmar (2007)
Dynamische Large-Eddy Simulation turbulenter Strömungen in komplexen Geometrien.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die Large-Eddy Simulation wird in der numerischen Strömungsimulation als die Technik der Zukunft gesehen. Das am häufigst verwendete Modell, das dynamische Smagorinsky-Modell, auch Germano-Modell genannt, ist aufgrund starker Schwankungen der Modellkonstanten nicht ohne weiteres anzuwenden. In dieser Arbeit werden bestehende und neue dynamische Ansätze verfolgt und weiterentwickelt um diese Problematik zu umgehen. Zum einen wird die "Ensemble Averaged Dynamic Procedure" erstmals an einer wandgebundenen Strömung getestet. Hier reichen 8-16 parallele Simulation aus um gute Ergebnisse zu erzielen. Weiterhin wird eine dynamische Prozedur basieren auf einem Energietransfer-Gleichgewicht entwickelt und an der turbulenten Kanalströmung getestet. Bei dieser Prozedur entstehen ebenfalls starke Schwankungen der Konstanten. Zuletzt werden Doppelterm-Modelle an verschiedenen Testfällen getestet. Diese Modelle beinhalten neben der Scherspannungstensor auch den Rotationstensor. Diese Modelle erzielen für zwei der drei Testfälle deutlich bessere Ergebnisse als das Germano-Modell.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2007
Autor(en): Wendling, Ingmar
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Dynamische Large-Eddy Simulation turbulenter Strömungen in komplexen Geometrien
Sprache: Deutsch
Referenten: Janicka, Prof. Dr. Johannes
Berater: Oberlack, Prof. Dr. Martin
Publikationsjahr: 13 Februar 2007
Ort: Darmstadt
Kollation: IX, 97 S. : graph.Darst.
Datum der mündlichen Prüfung: 26 Januar 2007
URL / URN: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/779
Kurzbeschreibung (Abstract):

Die Large-Eddy Simulation wird in der numerischen Strömungsimulation als die Technik der Zukunft gesehen. Das am häufigst verwendete Modell, das dynamische Smagorinsky-Modell, auch Germano-Modell genannt, ist aufgrund starker Schwankungen der Modellkonstanten nicht ohne weiteres anzuwenden. In dieser Arbeit werden bestehende und neue dynamische Ansätze verfolgt und weiterentwickelt um diese Problematik zu umgehen. Zum einen wird die "Ensemble Averaged Dynamic Procedure" erstmals an einer wandgebundenen Strömung getestet. Hier reichen 8-16 parallele Simulation aus um gute Ergebnisse zu erzielen. Weiterhin wird eine dynamische Prozedur basieren auf einem Energietransfer-Gleichgewicht entwickelt und an der turbulenten Kanalströmung getestet. Bei dieser Prozedur entstehen ebenfalls starke Schwankungen der Konstanten. Zuletzt werden Doppelterm-Modelle an verschiedenen Testfällen getestet. Diese Modelle beinhalten neben der Scherspannungstensor auch den Rotationstensor. Diese Modelle erzielen für zwei der drei Testfälle deutlich bessere Ergebnisse als das Germano-Modell.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

The mostly used subgrid-scale model for Large-Eddy Simulation is the dynamic Smagorinsky-model, also called Germano-model. Because of the fluctuating model constant this model is not useable without averaging. Here known and new dynamic procedure are developed and investigated. The "Ensemble Averaged Dynamic Procedure" is tested on a wallbounded flow. For this flow 8-16 parallel Simulation are enough to achieve good results. Another dynamic procedure based on an energy-transfer equilibrium was developed and tested on a turbulent channel flow. Here also high fluctuations of the model constant appear. New dynamic subgrid-scale models, which consist of two terms based on shear stress and rotation rate are investigated on three testcases. For two testcases these doubleterm-models achieve significantly better results than the Germano model.

Englisch
Freie Schlagworte: dynamische Prozedur, LES, Turbulenz, Turbulente Strömung, Numerische Strömungssimulation, Strömungsmechanik
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
dynamische ProzedurDeutsch
dynamic procedureEnglisch
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-7799
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 600 Technik
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
16 Fachbereich Maschinenbau
16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet für Strömungsdynamik (fdy)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1053: MAKI – Multi-Mechanismen-Adaption für das künftige Internet
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1053: MAKI – Multi-Mechanismen-Adaption für das künftige Internet > B: Adaptionsmechanismen
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 1053: MAKI – Multi-Mechanismen-Adaption für das künftige Internet > B: Adaptionsmechanismen > Teilprojekt B2: Koordination und Ausführung
Hinterlegungsdatum: 17 Okt 2008 09:22
Letzte Änderung: 09 Aug 2024 10:00
PPN:
Referenten: Janicka, Prof. Dr. Johannes
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 26 Januar 2007
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
dynamische ProzedurDeutsch
dynamic procedureEnglisch
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