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A Vortex Axis and Vortex Core Border Grid Adaptation Algorithm.

Rütten, Markus und Alrutz, Thomas und Wendland, Holger (2008) A Vortex Axis and Vortex Core Border Grid Adaptation Algorithm. International Journal for Numerical Methods in Fluids (58), Seiten 1379-1405. DOI: 10.1002/fld.1792. ISSN 02712091-10970363.

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Kurzfassung

In the design process of hydrodynamical and aerodynamical technical applications, the numerical simulation of massively separated vortical flow is crucial for predicting, for example, lift or drag. To obtain reliable numerical results, it is mandatory to accurately predict the physical behavior of vortices. Thus, the dominant vortical flow structures have to be resolved in detail, which requires a local grid refinement and certain adaptation techniques. In this paper, a vortex flow structure adaptation algorithm is presented, which is particularly designed for local grid refinement at vortex axes positions and associated vortex core border locations. To this end, a fast and efficient vortex axis detection scheme is introduced and the algorithm for the vortex core border determination is explained. As the interaction between vortices makes the assignment of grid points to a certain vortex axis difficult, a helicity-based vortex distinction approach in combination with a geometrical rotational sensor is developed. After describing the combined different techniques in detail, the vortex feature adaptation algorithm is applied to analytical and more realistic examples, which show that the described grid adaptation algorithm is able to enhance the grid cell resolution locally such that all significant vortical flow phenomena are resolved

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A Vortex Axis and Vortex Core Border Grid Adaptation Algorithm.
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Rütten, MarkusNICHT SPEZIFIZIERT
Alrutz, ThomasNICHT SPEZIFIZIERT
Wendland, HolgerDepartment of Mathematics, University of Sussex, Brighton, England
Datum:30 Januar 2008
Erschienen in:International Journal for Numerical Methods in Fluids
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI :10.1002/fld.1792
Seitenbereich:Seiten 1379-1405
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber
John Wiley & Sons Inc., NICHT SPEZIFIZIERT
ISSN:02712091-10970363
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Grid Adaptation, CFD, Vortical Flow
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Starrflügler
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Starrflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Flugphysik
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Fluidsysteme
Hinterlegt von: Dr.-Ing. Markus Rütten
Hinterlegt am:23 Apr 2009
Letzte Änderung:27 Apr 2009 15:58

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