Statistische, Grobstruktur- und zonale direkte Simulationen abgelöster turbulenter Strömungen

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Im Zeitraum Juni 2000 bis Mai 2002 stehen Grobstruktursimulationen (LES) und statistische Vorhersagen lokaler Ablöseblasen und deren Unterdrückung durch isotrope Außenturbulenz im Mittelpunkt des deutsch-französischen Forschungsprojekts. Untersuchungsobjekt ist weiterhin das Experiment von Kalter und Fernholz (Berlin). Die bisherigen Arbeiten haben gezeigt, daß mit zonalen direkten Simulationen der Rechenaufwand zwar erheblich reduziert werden kann, daß die gewünschten Reynoldszahlen von Rej=1550 jedoch immer noch nicht erreichbar ist.Die Arbeitsgruppe an der TU München plant daher globale Grobstruktursimulationen, die sich für Probleme mit hohen Re-Zahlen eignen. Im Rahmen eines EU-Projektes wurde ein neues Feinstrukturmodell entwickelt, das auch in Wandnähe (Backscatter-Effekte) zuverlässige Ergebnisse erwarten läßt. Eine DNS/LES-Kopplungsstrategie wird damit überflüssig. Um den Einfluß der Außenturbulenz zu berücksichtigen, müssen separate Grobstruktursimulationen abklingender iotroper Turbulenz durchgeführt werden. Sie liefern die Freistromrandbedingungen.Die Arbeitsgruppe an der EC Nantes stellt sich die Aufgabe, Grenzschichten mit und ohne Ablösung unter dem Einfluß von Außenturbulenz vorherzusagen. Dies ist bekanntlich eine schwierige Aufgabe, die mit der w-Gleichung nicht befriedigend gelöst werden kann. Neue Lösungsansätze sind hier gesucht, zu denen die LES beitragen kann.