Modellierung und Simulation turbulenter Strömungen

Worum geht's

In diesem Modul lernst Du die Phänomenologie turbulenter Strömungen, ihre Skalierungsgesetze und die gängigen Simulationsstrategien kennen. Du kannst am Ende geeignete Modellierungsansätze (RANS, LES, DNS) auswählen, einfache turbulente Strömungen numerisch simulieren und Aufwand sowie Genauigkeit verschiedener Methoden abschätzen.

Was du danach kannst

• Phänomenologie turbulenter Strömungen beschreiben
• Mittelwert- und Fluktuationsbeschreibung anwenden
• universelle Skalierungsgesetze nutzen
• RANS- und LES-Modellierung anwenden
• Eignung einer Methode bzgl. Zuverlässigkeit, Aufwand und Genauigkeit einschätzen
• passendes numerisches Gitter generieren
• Simulation einfacher turbulenter Strömungen mit RANS planen, durchführen und bewerten
• Zeitskalen für Simulationen abschätzen

Aus was das Modul besteht

• Vorlesung mit integrierter ÜbungVermittlung der theoretischen Inhalte, Diskussion von Fallbeispielen
• Übung/Praktische ÜbungenUntersuchung von Fragestellungen mit MATLAB und Berechnung einfacher Strömungen mit einem Open-Source-CFD-Solver; Gruppenarbeit an Simulationsaufgaben

Lehrmethode

• Vortrag, Tafelanschrieb, PräsentationsfolienErklärung und Diskussion der Inhalte
• FallbeispieleAnwendung der Theorie auf typische Problemstellungen
• Matlab-ÜbungenAnalyse und Untersuchung spezifischer Fragestellungen
• Simulation mit Open-Source-Code (z. B. OpenFOAM)Praktische Durchführung und Auswertung von Strömungssimulationen
• Selbständige Gruppenarbeit mit BetreuungAnwendung des Erlernten zur Lösung von Simulationsaufgaben