Anisotropy-invariant Reynolds stress model of turbulence for practically relevant inhomogeneous flows

首先是一个湍流模型，它可以用来模拟在大流量条件下湍流各向异性的传播和耗散。Für homogene Strömungen konten die Vorteile des Ansatzes bereits eindrucksvoll demonstriert韦尔登.前向投影的Ziel是在各向异性-不变量-扩展模型基础上对中性Schließungsannahmen进行的加权、验证和验证。Der Schließungsanziert dazu in den General-Purpose-Code FASTEST-3D implementiert.除了一个不均匀的Scherströmungen的Breiten Spektrums之外，还有一个与实际相关的Strömungsprobleme hohe Relevanz haben，sollen die Vorhersagegenauigkeiten des neuen Models im Detail untersucht韦尔登。Hierzu zählen卡纳尔- und Rohrströmungen，Grenzschichtströmungen mit und ohne Druckgradient，freie Scherströmungen sowie letztlich die Vorhersage komplexer abgelöster Strömungen（rückspringstufe und periodische Hügel）.通过对AI-RSM-Models的实际应用进行测试、实验和数值计算，可以获得韦尔登的结果。一个中间的Frage是dabei，ob gleiche Genauigkeit wie im Fall der homogenen Strömungen（± 5% bezogen auf die Dinente kinetische Energie k and ± 10% bezogen auf die einzelnen Spannungen uiuj）erzielt韦尔登werden。

Erstmals ist es gelungen, ein Turbulenzmodell zu entwickeln, das zur Schließung der Transportgleichungen für die Reynolds-Spannungen und die Dissipationsrate der Anisotropie der Turbulenz in allen modellierten Termen im vollen Maße Rechnung trägt. Für homogene Strömungen konnten die Vorteile des Ansatzes bereits eindrucksvoll demonstriert werden. Das Ziel des vorliegenden Projektantrags ist nun die Weiterentwicklung, Validierung und Verifikation dieser neuartigen Schließungsannahmen auf der Basis des Anisotropie-Invarianten-Reynolds-Spannungsmodells für inhomogene turbulente Scherströmungen. Der Schließungsansatz wird dazu in den General-Purpose-Code FASTEST-3D implementiert. Anhand eines breiten Spektrums an inhomogenen Scherströmungen, welche für praxisrelevante Strömungsprobleme eine hohe Relevanz haben, sollen die Vorhersagegenauigkeiten des neuen Modells im Detail untersucht werden. Hierzu zählen Kanal- und Rohrströmungen, Grenzschichtströmungen mit und ohne Druckgradient, freie Scherströmungen sowie letztlich die Vorhersage komplexer abgelöster Strömungen (rückspringende Stufe und periodische Hügel). Durch Vergleich der Berechnungsergebnisse mit zur Verfügung stehenden, experimentellen und numerischen Daten soll die Praxistauglichkeit des AI-RSM-Modells nachgewiesen werden. Eine zentrale Frage ist dabei, ob die gleiche Genauigkeit wie im Fall der homogenen Strömungen (± 5 % bezogen auf die turbulente kinetische Energie k und ± 10 % bezogen auf die einzelnen Reynolds-Spannungen uiuj) erzielt werden kann.