Modellierung der Verformung alluvialen Materials durch Strömungen mit Hilfe der Level Set Methode

使用水平集方法对由流动引起的冲积材料的变形进行建模

• 批准号: 34181356
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Martin Oberlack
• 金额: --
• 依托单位: Fachgebiet Strömungsdynamik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/34181356?language=en
• 关键词: Modellierung; der; Verformung; alluvialen; Materials

Die Sohle eines Fließgewässers besteht meist aus feinen kohäsionslosen Lockersedimenten und ist somit nicht formstabil. Kann die Sohle den durch die Strömung erzeugten Wandschubspannungen nicht standhalten wird Sediment flussabwärts transportiert (Erosion). In strömungsschwächeren Gebieten, wo die Schwerkraft der Teilchen überwiegt lagern sich die Sedimente an der Sohloberfläche an (Sedimentation). Die Erosion und Sedimentation führen zu Verformungen der Sohle, die sich auf die Strömung und die damit verbundene Sedimenttransportrate auswirken. Unter bestimmten Strömungsbedingungen bilden einige Materialen sogenannte Riffel aus, dies sind kohärente regelmäßige Oberflächenstrukturen. Die Riffel besitzen einen dynamischen Gleichgewichtszustand, das bedeutet, dass die Riffel ihre Gestalt behalten jedoch nicht ortsfest sind, sondern eine Wanderungsgeschwindigkeit besitzen, die relativ gesehen klein zur Strömungsgeschwindigkeit ist. Riffelbildung kommt ubiquitär als natürlicher Prozess sowohl in binnen als auch in marinen Strömungen vor. Es besteht ein großes wissenschaftliches und wirtschaftliches Interesse dieses Phänomen genau modellieren zu können, um anthropogene Eingriffe in Gewässern vorhersagen zu können. Als Neuerungen bei der Modellierung sollen zwei spezielle Methoden eingesetzt werden. Zum einen ist für die o.g. dynamische Grenzfläche zwischen Wasser und Sediment die Level Set Methode anzuwenden, die sich als besonders genaue und flexible Methode bei der Abbildung von Grenzflächen zwischen Medien etabliert hat. Darüber hinaus soll erstmalig für diesen Bereich die Large-Eddy Simulation zur Beschreibung der Turbulenz verwendet werden.

Die Sohle eines Fließgewässers besteht meist aus feinen kohäsionslosen Lockersedimenten und ist somit nicht formtabil. Kann die Sohle den durch die Strömung erzeugten Wandschubspannungen nichtstandhalten wird 沉积物 flussabwärts 运输（侵蚀）。在 strömungsschwächeren Gebieten 中，wo die Schwerkraft der Teilchen überwiegt lagern sich die Sedimente an der Sohloberfläche an（沉积）。 Die Erosion und Sedimentation führen zu Verformungen der Sohle, die sich auf die Strömung und die damit verbundene Sedimenttransportrate auswirken。在最好的结构中，Riffel 的材料是最重要的，因此它是最重要的结构。 Riffel 是一种动态的几何形状，是一种动态的几何形状，Riffel 的格式塔是一种非固定的形式，它是一种动态的运动方式，相对于 Strömungsgeschwindigkeit 来说是相对的。 Riffelbildung kommt ubiquitär als natürlicher Prozess sowohl in binnen als auch in marinen Strömungen vor。 Es besteht ein großes wissenschaftliches und wirtschaftliches Interesse Phänomen genau modellieren zu können, um anthropogene Eingriffe in Gewässern vorhersagen zu können. Als Neuerungen bei der Modellierung sollen zwei spezielle Methoden eingesetzt werden。 Zum einen ist für die o.g.动态的Grenzfläche zwischen 水和沉积物是水平设置方法，它是一种灵活的方法，可以通过Grenzflächen zwischen Medien etabliert 帽子进行修改。在此基础上，我们对大涡流模拟进行了研究。