FOR 507:  Large Eddy Simulation (LES) of complex flows

• Fachliche Zuordnung: Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5470235

Das gemeinsame Ziel dieser Deutsch-Französischen Forschergruppe ist die Large Eddy Simulation (LES) komplexer turbulenter Strömungen. Die Methode LES hat das Potenzial, ein vielseitig einsetzbares Werkzeug zur Berechnung praktisch relevanter Strömungen zu werden. Die LES besitzt die Möglichkeit, zeitabhängige fluktuierende Größen, wie z.B. den Quellterm für Aero-Akustik-Simulationen, zu bestimmen. Außerdem zeigt sie eine größere Genauigkeit im Vergleich zur numerisch weniger aufwändigen Methode der statistischen Simulation (Reynolds-Averaged Navier-Stokes Simulation, RANS). In diesem Sinne kann die LES als Schlüsseltechnologie für neue Entwicklungen in den Bereichen Strömungslärm (CAA), Fluid-Struktur-Interaktion, Analyse von Ermüdungserscheinungen, Aerodynamik, Prozesstechnik u.a. angesehen werden. Das Ziel der Untersuchungen ist die Verbesserung von existierenden und die Entwicklung von neuen Zugängen zur LES, die es ermöglichen, Strömungen in komplexen Geometrien bei hohen Reynoldszahlen in effizienter und zuverlässiger Weise vorherzusagen. Um die Anwendbarkeit der Methode in diesen Strömungen zu verbessern, müssen folgende grundlegende Fragen aufbereitet werden:-- Wandbehandlung bei hohen Reynoldszahlen;-- Kopplung von RANS mit LES;-- Verbesserung von Feinstrukturmodellen in komplexen Strömungssituationen;-- Verbesserung von Diskretisierungsschemata für komplexe Geometrien.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Internationaler Bezug: Frankreich

Projekte

• Entwicklung und Analyse implizierter Feinstrukturmodelle in einer gitterbasierten Eulerschen Diskretisierung und einer gitterfreien Lagrangeschen Diskretisierung. Anwendung und Vergleich dieser Strategien anhand komplexer turbulenter Strömungen. (Antragsteller Adams, Nikolaus Andreas )
• Hybrid LES-RANS-Coupling and Wall Modeling for Complex Flows with Separation (Antragsteller Breuer, Michael )
• LES and hybrid RANS/LES of swirling flows with compression by using differential subgrid stress models (Antragsteller Jakirlic, Suad )
• LES-RANS coupling for the simulation of complex flows (Antragsteller Fröhlich, Jochen )
• Numerical simulation of turbulent flows in complex geometries using the CVS approach based on orthonormal wavelet decomposition (Antragsteller Bockhorn, Henning )
• Pseudo-Spectral Methods for LES of Complex Flows (Antragsteller Schäfer, Michael )
• Wall-layer models for large eddy simulation of complex flows (Antragsteller Manhart, Michael )

• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Michael Manhart
• stellvertr. Sprecher: Professor Dr. Patrick Bontoux; Professor Dr.-Ing. Wolfgang Schröder