Grobstruktursimulation turbulenter Strömungen mittels Lattice-Boltzmann-Verfahren

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Schröder
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5383261

Ziel dieses Vorhabens ist die Einbindung des Lattice-Boltzmann (LB) -Konzeptes in die Grobstruktursimulation (LES) turbulenter Strömungen. Grobstruktursimulationen turbulenter Strömungen erfordern die instationäre Lösung der dreidimensionalen Navier-Stokes-Gleichungen und sind selbst für relativ einfache Probleme aufwendig. Neben ausreichend großer Rechnerkapazität ist es notwendig, die genauesten und effizientesten Verfahren dafür einzusetzen. Ein vielversprechendes Lösungskonzept sind die relativ neuen Lattice-Boltzmann-Methoden, die sich nach bisherigen Erfahrungen durch hohe Genauigkeit, Effizienz und einfache Parallelisierbarkeit auszeichnen. Im Vordergrund der Untersuchungen steht demnach die Entwicklung eines LES-LB Verfahrens, mit dem komplexe turbulente Strömungen simuliert werden können. [...] Aufgrund des erheblichen Aufwands, der einerseits in die Erstellung hochgenauer LES-Referenzlösungen anhand der Finiten-Volumen-Verfahren, andererseits in die Erarbeitung eines Lattice-Boltzmann-Algorithmus geht, ist im beantragten Zeitrahmen des Forschungsvorhabens nur durch die Synergie, der Aachener Gruppe mit Erfahrung in Grobstruktursimulationen und der Duisburger Gruppe in Lattice-Boltzmann-Methoden, ein neues, leistungsfähiges Simulationsverfahren zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Dieter Hänel