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Strategien zur lokalen adaptiven Gitterverfeinerung für Strömungslöser

  • Kartonierter Einband
  • 119 Seiten
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Beschreibung

Klappentext

Realistische Problemstellungen in der numerischen Strömungssimulation sind häufig gekennzeichnet durch eine hohe Anzahl von Unbekannten, da es notwendig ist, das Rechengebiet fein zu diskretisieren, um alle Effekte der Strömung zu erfassen. Dies hat einen hohen Speicherplatzbedarf und große Rechenzeiten zur Folge. Zwei Verfahren zur Effizienzsteigerung bei der Berechnung solch komplexer Strömungsprobleme sind die lokale Gitterverfeinerung und das Mehrgitterverfahren. Beim Verfahren der Gitterverfeinerung werden lokal nur in Gebieten mit hohem Diskretisierungsfehler Gitterpunkte eingefügt. Somit wird gegenüber einer Verfeinerung des gesamten Rechengebietes eine Einsparung an Gitterpunkten bei gleichbleibender Genauigkeit des Ergebnisses erreicht. Das geometrische Mehrgitterverfahren nutzt bei der Berechnung mehrere Gitterebenen mit unterschiedlich feiner Diskretisierung. In dieser Arbeit werden die lokale Gitterverfeinerung und das Mehrgitterverfahren miteinander kombiniert, um ein hohes Maß an Effizienz zu erreichen. Es werden Fehlerschätzer eingesetzt, um die zu verfeinernden Bereiche adaptiv ohne Eingriff des Nutzers bestimmen zu können. Der entwickelte Algorithmus wird in einen blockstrukturierten Löser für komplexe Geometrien implementiert. Es wird zum einen eine Strategie zur blockweisen Gitterverfeinerung entwickelt, zum anderen eine Strategie zur deutlich lokaleren Verfeinerung auf Basis der einzelnen Gitterzellen. Um den Verfeinerungsalgorithmus realisieren zu können, müssen die einzelnen Bausteine entwickelt und implementiert werden; dazu gehören Fehlerschätzer, Cluster-Algorithmen zum Regruppieren der markierten Gitterzellen zu Blöcken, Flusskorrekturverfahren, sowie Interpolationsverfahren und Diskretisierungsmethoden höherer Ordnung zur Gewinnung der Tochtergitter- Randbedingungen. Es werden jeweils mehrere Verfahren vorgestellt und numerisch untersucht. Die Untersuchung der Strategien zur lokalen Gitterverfeinerung wird an Hand von zwei Problemfällen mit unterschiedlicher Komplexität durchgeführt und zeigt das Potenzial zur deutlichen Effizienzsteigerung gegenüber Berechnungen mit Mehrgitterverfahren ohne Verfeinerungsstrategie.

Produktinformationen

Titel: Strategien zur lokalen adaptiven Gitterverfeinerung für Strömungslöser
Autor:
EAN: 9783832298869
ISBN: 978-3-8322-9886-9
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Shaker Verlag
Genre: Maschinenbau
Anzahl Seiten: 119
Gewicht: 177g
Größe: H208mm x B146mm x T12mm
Veröffentlichung: 01.02.2011
Jahr: 2011