Berechnung turbulenter Strömungen mit Ablösung durch Erfassung koherenter Strukturen

通过检测相干结构来计算分离的湍流

• 批准号: 5269619
• 负责人: Professor Dr. Milovan Peric
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1995-12-31 至 2002-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5269619?language=en
• 关键词: Berechnung; turbulenter; Str; mungen; mit

Ziel dieses Projektes ist eine Verbesserung der Vorhersagbarkeit von turbulenten Strömungen mit Ablösung, insbesondere von Strömungen um Körper. Zu diesem Zweck werden direkte numerische Simulationen (DNS) bei niedrigen, Grobstruktursimulationen (LES) bei mittleren sowie Erfassung kohärenter Strukturen (VLES) und Lösung der Reynolds-gemittelten Navier-Stokes (RANS) Gleichungen bei hohen Reynolds-Zahlen durchgeführt. Diese Untersuchungen werden parallel am Institut für Schiffbau in Hamburg und an der Ecole Centrale de Nantes verlaufen, wobei verschiedene Berechnungsverfahren aber die gleichen Gitter und Turbulenzmodelle eingesetzt werden. Durch diese Zusammenarbeit werden die Genauigkeit des numerischen Verfahrens, der Randbedingungen und der Turbulenzmodelle sowie die Effizienz der Verfahren validiert. Die gleichen Strömungsprobleme werden an den beiden Orten berechnet, wobei der numerischen Genauigkeit die größte Aufmerksamkeit gewidmet wird. Durch das Sicherstellen, daß die numerischen (Diskretisierungs- und Iterations-) Fehler klein genug sind, können die Turbulenzmodelle zuverlässig beurteilt und ihre Qualität bewertet werden. Die numerische Genauigkeit wird gesteigert durch den Einsatz lokaler Gitterverfeinerung und/oder Diskretisierungsmethoden höherer Ordnung. Besondere Aufmerksamkeit wird der Vorhersage von drei-dimensionalen Strömungen bei hohen Reynolds-Zahlen gewidmet; als Testfälle wurden die Strömungen um eine Kugel, eine Flügel-Rumpf Konfiguration, ein Schiff und einen Marinepropeller gewählt. Durch den Einsatz paralleler Supercomputer werden numerische Lösungen sehr hoher Genauigkeit auf sehr feinen Gittern erhalten.

Ziel dieses Projektes ist eine Verbesserung der Vorhersagbarkeit von Schlemen Strömungen mit Schleming，insbesondere von Strömungen um Körper.这两个韦尔登直接数值模拟（DNS）是一个简单的过程，结构模拟（LES）是一个简单的过程，结构模拟（VLES）是一个复杂的过程，而NANS（RANS）是一个复杂的过程。汉堡造船研究所和南特中央理工学院的韦尔登也进行了类似的研究，它们的试验结果是用一个韦尔登模型进行的。这两种方法都是韦尔登的数值计算，随机性和湍流模型都能有效地验证湍流的有效性。这个韦尔登会在一个很小的范围内发生，而这个数字会在很大程度上影响到未来的发展。在Sicherstellen之后，尽管数值（迭代）方法很简单，但湍流模型的计算结果和质量都比韦尔登好。数字Genauigkeit将通过Einquillokaler Gitterverfeinerung und/oder retisierungsmethoden höherer Ordnung来确定。在此基础上，将三维流场的前向推进力引入到一个具有一个Kugel、一个Flügel-Rumpf构形、一个Schiff和一个Marinepropeller gewlt的流场中。丹麦的一台并行超级计算机韦尔登的数值计算非常精确。