Forschergruppe 493
Fluid-Struktur-Wechselwirkung:
Modellierung, Simulation, Optimierung

Gefördert durch die DFG   

 


No English version available!


P4 - Numerische und experimentelle Untersuchung der Fluid-Struktur-Wechselwirkung für turbulente dreidimensionale Strümungen - Prinzipkonfiguration FLUSTRUC

Projektleiter:

PD Dr.-Ing. Michael Breuer
breuer@lstm.uni-erlangen.de
Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Strömungsmechanik
Cauerstr. 4
91058 Erlangen
Dipl.-Ing. Hermann Lienhart
lienhart@lstm.uni-erlangen.de
Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Strömungsmechanik
Cauerstr. 4
91058 Erlangen
Prof. i.R. Dr. Dr. h.c. Franz Durst
durst@lstm.uni-erlangen.de
Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Strömungsmechanik
Cauerstr. 4
91058 Erlangen

Projektbeschreibung:

Ziel des Projekts P4 ist die Erweiterung der Fluid-Struktur-Wechselwirkungsaktivitäten (FSW) auf dreidimensionale Konfigurationen unter praxisrelevanten Strömungsbedingungen, d.h. turbulente Strömungen. Für die numerischen Simulationen erfordert dieser Schritt den Einsatz der Large-Eddy-Simulationstechnik. Während diese Technik für reine Strömungssimulationen inzwischen etabliert ist, liegen in der Kombination mit gekoppelten FSW-Problemen bei Verwendung der ALE-Formulierung bisher kaum Erfahrungen vor, weshalb einige Grundlagenuntersuchungen erforderlich sind. Dies betrifft zum einen den Einfluss zeitlich variabler Filterweiten, welche sich durch die bewegten zeitabhängigen Gitter ergeben, auf die Qualität von LES-Berechnungen. Besonders hohe Qualitätsanforderungen an die LES-Gitter erfordern ferner erhöhte Anstrengungen um diese bei zeitvarianten Konfigurationen über die gesamte Simulationsdauer sicherzustellen. Ferner ist für effiziente Simulationen der Einsatz von expliziten Zeitintegrationsverfahren und den damit einhergehenden Kopplungsalgorithmen zu prüfen. Am Ende steht die Anwendung der erarbeiteten Methodik auf die im experimentellen Teil untersuchten Testfälle für turbulente und dreidimensionale FSW-Probleme.

Die experimentellen Untersuchungen stellen die Fortsetzung der in der ersten Fürderperiode erfolgreich durchgeführten Arbeiten in laminaren Strömungen dar. Sie setzen auf den dort gewonnenen Erkenntnissen auf und nutzen die erstellten Versuchs- und Messeinrichtungen. Die Komplexität der Referenzexperimente wird schrittweise über die zweidimensionale Geometrie in turbulenter Strömung gesteigert hin zum dreidimensionalen turbulenten Testfall. In allen Fällen ist das Ziel, die bisher fehlenden experimentellen Referenzdatensätze zur Validierung und Bewertung der in der Forschergruppe (aber auch darüber hinaus) entwickelten Verfahren und Programme zur Verfügung zu stellen. Die umfassenden Erfahrungen über das Schwingungs- und Erregungsverhalten verschiedener Strukturkonfigurationen in unterschiedlichen Strümungsbedingungen sollen außerdem in einer Analyse systematisiert und in ein Parameterfeld eingeordnet werden.


Letzte Änderung: 2006-10-27 (mb)