Direct numerical simulation of turbulent flames with detailed reaction schemes

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Eine vollständige Beschreibung turbulenter Flammen muß Skalen mehrerer Größenordnungen von der Ausdehnung der Verbrennungskammer bis hinunter zu den kleinsten Wirbeln, in denen turbulente kinetische Energie dissipiert wird, auflösen, weshalb eine numerische Simulation technischer Verbrennungssysteme auf den heute zur Verfügung stehenden Computern nicht möglich ist und Mittelungstechniken in Form von Turbulenzmodellen eingesetzt werden müssen. Sollen solche Turbulenzmodelle die technische Anwendung jedoch realistisch beschreiben, ist es notwendig, aus detaillierten Untersuchungen die Parameter solcher Modelle besser bestimmen zu können. Ein vielversprechender Ansatz hierzu ist die direkte numerische Simulation (DNS), die Generierung künstlicher laminarer und turbulenter Flammen mit dem Computer, die sich in den letzten Jahren als neue Technik zur Untersuchung solcher Flammen herausgebildet hat. Ziel des Projektes ist zum einen die Entwicklung effizienter Lösungsverfahren auf Parallelrechnern, um den Rechenzeitbedarf der Simulation zu vermindern, und zum anderen die Bereitstellung von geeigneten Werkzeugen zur Auswertung und Analyse der numerischen Lösung.