Large Eddy Simulation of turbulent flows using Lattice-Boltzmann methods

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Schröder
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2002 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 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 Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Dieter Hänel