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A comparison of methods for introducing synthetic turbulence

Matha, Marcel und Morsbach, Christian und Bergmann, Michael (2018) A comparison of methods for introducing synthetic turbulence. In: 6th ECCOMAS European Conference on Computational Mechanics: Solids, Structures and Coupled Problems, ECCM 2018 and 7th ECCOMAS European Conference on Computational Fluid Dynamics, ECFD 2018, Seiten 278-289. 7th ECCOMAS European Conference on Computational Fluid Dynamics, 2018-06-11 - 2018-06-15, Glasgow. ISBN 978-849473116-7.

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2MB

Offizielle URL: http://congress.cimne.com/eccm_ecfd2018/admin/files/fileabstract/a1497.pdf

Kurzfassung

Scale resolving simulations are indispensable to provide in-depth knowledge of turbulence in order to improve turbulence modelling approaches for turbomachinery design processes. However, the in flow conditions of spatially evolving turbulent flow simulations are of utmost significance for the accurate reproduction of physics especially for Large Eddy Simulations. The present paper compares two approaches to introduce synthetically generated velocity fluctuations for Large Eddy Simulations: an in flow boundary condition and a source term formulation. In case of the boundary condition the velocity fluctuations are added to the mean velocity components at the inlet panel of the computational domain. The source term formulation uses an additional volume term in the momentum equation to add the fluctuating velocity field at an arbitrary location. The functionality of these methods in combination with the synthetic generation of fluctuations is validated in the generic test case of spatially decaying homogeneous isotropic turbulence. Furthermore, the spatial variation and anisotropy of turbulent statistics in a turbulent boundary layer as well as the development length of the different combinations, needed to reach a fully developed flow, are analysed for a turbulent channel flow.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/147067/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:A comparison of methods for introducing synthetic turbulence
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Matha, Marcelmarcel.matha (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8101-7303NICHT SPEZIFIZIERT
Morsbach, ChristianChristian.Morsbach (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6254-6979NICHT SPEZIFIZIERT
Bergmann, MichaelMichael.Bergmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0553-5584NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juni 2018
Erschienen in:6th ECCOMAS European Conference on Computational Mechanics: Solids, Structures and Coupled Problems, ECCM 2018 and 7th ECCOMAS European Conference on Computational Fluid Dynamics, ECFD 2018
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 278-289
Name der Reihe:Proceedings of the 6th European Conference on Computational Mechanics: Solids, Structures and Coupled Problems, ECCM 2018 and 7th European Conference on Computational Fluid Dynamics, ECFD 2018
ISBN:978-849473116-7
Status:veröffentlicht
Stichwörter:synthetic turbulence, source term, Large Eddy Simulation
Veranstaltungstitel:7th ECCOMAS European Conference on Computational Fluid Dynamics
Veranstaltungsort:Glasgow
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:11 Juni 2018
Veranstaltungsende:15 Juni 2018
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebssysteme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Engine Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Virtuelles Triebwerk und Validierungsmethoden (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik
Institut für Antriebstechnik > Numerische Methoden
Hinterlegt von: Matha, Marcel
Hinterlegt am:10 Dez 2021 14:30
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:45

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