Validierung eines impliziten finite-Differenzen Verfahrens für Direkte Numerische Simulationen

Kurzfassung

Zur Transitionsvorhersage in laminaren Grenzschichten werden nach dem aktuellen Stand der Technik im Wesentlichen lokale sowie nichtlokale lineare tabilitätsanalysen (LST) eingesetzt, da die Alternative einer direkten Numerischen Simulation der Gesamtkonfiguration einen zu hohen Rechenaufwand erfordert. Da die LST unterschiedlichen Restriktionen unterworfen ist, wird am Institut AS intensiv an Verfahren geforscht den Übergang laminar-turbulent mit Hilfe der direkten numerische Simulation von lokalen Strömungsbereichen zuverlässiger vorherzusagen. Diese Art von Vorhersagen erfordert ein speziell aufgebautes numerisches Schema mit hoher Wirbelauflösung und geringen numerischen Fehlern. Zur Verifikation dieser Anforderungen werden unterschiedliche Standard-Testfälle untersucht, darunter der Zerfall des dreidimensionalen Taylor-Green Wirbels und die kompressible turbulente Kanalströmung.