FWF - Darwish - Kopplungsstrategien für kompressible Strömungen in OpenFOAM

Projekt: Foschungsprojekt

Projektdetails

Beschreibung

Dieser Antrag zielt darauf Forschung im Bereich gekoppelter Finite Volumen Solver für kompressible Strömungen zu betreiben. Der resultierende Algorithmus sollte gleichzeitig schnell, robust und genau sein. Der Antragsteller hat schon sehr weitreichende Erfahrung mit gekoppelten inkompressiblen Strömungslösern gesammelt, welche er nun auf kompressible Medien erweitern möchte. Im Vergleich zu standardmäßig eingesetzten segregierten Vorgehensweisen zeigte der Antragsteller, dass man einen beträchtlichen Gewinn aus der Koppelung von Gleichungen erzielen kann, sowohl was die Robustheit als auch die Konvergenzgeschwindigkeit betrifft. Nachdem ein 5x5xN Gleichungssystem aus der Koppelung der kompressiblen Strömungsvariablen im 3D-Fall entsteht (N ist die Anzahl der finiten Volumen), ist ein sehr schneller linearer Multigrid Gleichungslöser, der linear mit der Volumenanzahl skaliert, notwendig, um den Nachteil von 25-mal mehr Matrixeinträgen zu kompensieren. Ein Hauptteil dieser Arbeit ist also der Ausarbeitung und Implementierung einer Prekonditionierungs- und Agglomerationsstrategie eines solchen Lösers gewidmet. Der zweite Teil dieses Projekts soll der Ausarbeitung und Implementierung von gekoppelten Transitions- und Turbulenzmodellen gewidmet sein. Auch hier ist eine beträchtliche Verbesserung im Vergleich zu segregierten Algorithmen zu erwarten. Als Entwicklungsframework soll die Open Source CFD Bibliothek OpenFOAM® dienen, da sie als offene Kollaborationsplattform den Erfahrungsaustausch mit anderen Forschern sehr erleichtert.
StatusAbschlussdatum
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende16/06/1315/06/15