By Jochen Fröhlich
ISBN-10: 3835101048
ISBN-13: 9783835101043
DieLargeEddySimulation(LES)isteineTechnikzurBerechnungturbulenter Str¨ omungen, die in den letzten Jahren mit zunehmenden Computerresourcen starke Verbreitung gef- den hat. In schneller Folge werden neue Modelle vorgeschlagen und Anwendungsgebiete erschlossen. Die explosionsartig wachsende Zahl entsprechender Zeitschriften– und Kon- renzpublikationen gibt hiervon ein beredtes Zeugnis. LES ?ndet daher auch immer mehr Eingang in die industrielle Praxis und viele kommerzielle und nicht-kommerzielle Codes besitzen inzwischen LES-Fahigkeit. Bei der Anwendung von LES konnen jedoch durch un- ¨ ¨ sachgemaße Wahl der Modellierung sehr leicht schlechte Resultate entstehen. Entsprechen- ¨ des information ist daher unbedingt erforderlich. Aufgrund ihres Potenzials wird sich LES schnell weiterentwickeln. Insbesondere werden zunehmend die Simulationen der Stromung ¨ mit anderen Ph¨ anomenen wie z. B. Verbrennung, Akustik and so on. gekoppelt. Fur ¨ derartige F- schungsarbeiten ist aber ein tiefes Verst¨ andnis der Methode unumg¨ anglich. Auf diesem Hintergrund besteht ein Bedarf an Literatur, die nicht nur das Grundkonzept erlautert, ¨ sondern die Darstellung bis zu einem Niveau treibt, das den Zugang zur aktuellen Literatur ermoglic ¨ ht und diese in wesentlichen Teilen zusammenfasst. Das vorliegende Buch hat die Einfuhrung in die huge Eddy Simulation zum Ziel. Es be- ¨ schreibt in strukturierter shape Grundlagen und Anwendungen dieser Methodik und gibt ¨ einen Uberblick ub ¨ er den gegenw¨ artigen Stand der Entwicklungen. Das Buch richtet sich an Studenten, Doktoranden und Wissenschaftler, die sich eingehend mit LES beschaftigen ¨ wollen. Die Darstellung ist bewußt breit angelegt und mit sehr viel textual content versehen, um die Lekture zu erleichtern.
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Ein zweiter Fall des Nichtgleichgewichts tritt auf, wenn die mittlere Str¨omung die Turbulenz relativ schnell in einen Bereich transportiert, in dem andere Verh¨ altnisse vorliegen. A. schneller an, als dies die groben Skalen tun. B. in [463] in seiner Relevanz f¨ ur LES illustriert ist. Daher gelten die obigen Vorstellungen oft zumindest f¨ ur den kleinskaligen Bereich des Spektrums. Eine weitere Voraussetzung der Theorie ist die Isotropie. Die meisten Str¨omungen sind anisotrop, was insbesondere immer f¨ ur den wandnahen Bereich gilt.
6 eingehend diskutiert wird. Die Karmansche Wirbelstraße mit ihren sehr anisotropen großr¨ aumigen Strukturen erzeugt einen starken monochromatischen Frequenzanteil im Spektrum mit entsprechenden Harmonischen. Auf feinen Skalen ist jedoch in Abb. 4 ein Verlauf ∼ k −5/3 zu erkennen, was als Indiz f¨ ur isotrope Verh¨altnisse gewertet wird. 6 Zweidimensionale Turbulenz Es werden sp¨ ater LES Rechnungen diskutiert, bei denen unberechtigterweise eine zweidimensionale Str¨ omung angenommen wurde. Daher sollen die Mechanismen des turbulenten Austausches hier kurz dargestellt werden.
30), aufgetragen. Zeitableitung und mittlere Konvektion sind hier Null. Man erkennt, dass im logarithmischen Bereich die Transportterme keine Rolle spielen. Hier ist die Turbulenz im Gleichgewicht, indem sich lokal Produktion und Dissipation die Waage halten. Energietransport durch die Schwankungsterme findet – im Mittel – haupts¨achlich in der Pufferzone und von der Pufferzone in die viskose Unterschicht statt, wo die Energie dissipiert wird. Abb. 11 Momentane Wandschubspannung in der DNS einer ebenen Kanalstr¨ omung bei Reτ = 180 [285].
Large Eddy Simulation turbulenter Stromungen GERMAN by Jochen Fröhlich
by George
4.2