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Direct Numerical Simulations (DNS) and Large Eddy Simulations (LES) - Theory and Practice - Course Notes

Shishkina, Olga und Wagner, Claus und Kath, Christian und Wagner, Sebastian und Weinman, Keith und Feldmann, Daniel (2013) Direct Numerical Simulations (DNS) and Large Eddy Simulations (LES) - Theory and Practice - Course Notes. Course Notes, Ordner.

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Kurzfassung

Recently, there has been a surge of interest from the industry in unsteady turbulent flows computations. Most of the Computational Fluid Dynamics (CFD) methods employed so far proceed by solving the Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations that are based on semi-empirical turbulence models. It is well known, however, that the RANS-based computations of unsteady turbulent flows are not fully reliable. This results in a high demand for the time-consuming and costly experiments in order to verify these CFD predictions. In the future, accurate LES and DNS are expected to gradually take over those validating duties. By doing a DNS, one resolves all relevant spatial and temporal turbulent scales. Similarly, in a LES the complete range of the temporal scales and at least large and moderate spatial scales are resolved. For that reason, the DNS and LES are the most accurate and comprehensive tools for predicting all relevant turbulent processes and investigating the nature of turbulence. In this DNS/LES course we are going to follow the entire route from observing a physical phenomenon to performing DNS and LES, starting from developing physical models and making their governing equations dimensionless. We will discuss the ways of discretizing and developing higherorder schemes, and will learn how to arrange the mesh resolution requirements. After that, we will consider the numerical stability of both explicit and semi-implicit timestepping schemes, as well as the filtering techniques and reliability of the subgrid scale turbulence models needed for the LES. In the practical part of the course, the abovementioned topics will be explored with the help of a free and open source software package Open-FOAM. This will enable the participants to practise the DNS and LES techniques in various flow problems, as well as allowing a continued usage of the same software after finishing the course. In addition to that, some learning programs will be used in order to give the participants a detailed understanding of the effect that the discretization order, mesh resolution and numerical stability have on the quality of the results obtained in a DNS or a LES.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/81590/
Dokumentart:Tagungsband
Titel:Direct Numerical Simulations (DNS) and Large Eddy Simulations (LES) - Theory and Practice - Course Notes
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Shishkina, OlgaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, ClausNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kath, ChristianNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, SebastianNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Weinman, KeithNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Feldmann, DanielNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:11 März 2013
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:Ordner
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Wagner, ClausDLR, Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, FluidsystemeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Name der Reihe:Course Notes
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Direct Numerical Simulations (DNS), Large Eddy Simulations (LES)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Starrflügler (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Starrflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Simulation & Validierung (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Fluidsysteme
Hinterlegt von: Klein, Stephanie
Hinterlegt am:15 Apr 2013 11:40
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:47

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