Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

Den physikalischen Raum diskretisieren wir in einen numerischen Rechenraum. Das
analytisch nicht lösbare System wird in ein approximiertes System algebraischer
Differenzengleichungen umgewandelt. Bei hinreichend kleinen Kontrolvolumina nähern sich
die Lösungen der Differential-Differenzengleichungen an, bis sie bei hinreichend kleinem
Kontrollvolumen mathematisch gleichwertig werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird der
kommerzielle Strömungslöser FINE /TURBO V3.0 eingesetzt.
Der Algorithmus zur numerischen Lösungsfindung für die Erhaltungsgleichungen läßt sich in
drei Prozesse unterteilen, wobei FINE/TURBO V3.0 für jeden Prozeß ein eigenes
Programmodul zu Verfügung stellt.
preprocessing – Diskretisierung und Definition
Der physikalische Rechenraum wird diskretisiert, d.h. in kleine Kontrollvolumina zerlegt. Es
werden Linien erzeugt, die über Knotenpunkte verbunden sind. Wir generieren ein Netz mit
entsprechenden Definitionen der Berandungen. Für diesen Arbeitsschritt steht uns in
FINE/TURBO V3.0 der IGG – Interaktiv Grid Generator zur Verfügung.
processing - Berechnung
Der numerische Algorithmus des Euranus-Codes löst das Gleichungssystem der algebraischen
Differentialgleichungen. Um den Lösungsfortschritt der Rechnung beurteilen zu können,
verwenden wir das Residuum unterschiedlicher Lösungsgrößen oder Differenzen zwischen
Eintritts- und Austrittsmassenstrom bzw. eingesetzter und berechneter Zustandsgrößen des
Strömungsfeldes. In FINE/TURBO V3.0 findet erst vor Beginn der Rechnung eine
Quantifizierung der Anfangs- und Randbedingungen statt. Dies macht insbesondere für die
Variationen der Anfangs- und Randbedingungen und unveränderten Definitionen der
entsprechenden Berandungen Sinn.
postprocessing – Auswertung
Der Arbeitsprozeß postprocessing macht uns die in der numerischen Simulation erzeugten
Daten zugänglich und ermöglicht es uns, die Qualität der Daten zu beurteilen. Das umfaßt
auch die Datenreduktion und Mittelung sowie Ableitung von Daten, die für die Auslegung
technischer System wichtig sind, z.B. Wirkungsgrade, Massenstrom. Im wesentlichen werden
kommerzielle Graphikprogramme für die Visualisierung der Daten verwendet.
2.1 IGG V3.6 – interactiv grid generator
IGG ist der interaktive Netzgenerator für dreidimensionale Netze. Er besteht aus drei
Modulen.
Geometrie –Modul
Das Geometrie-Modul ermöglicht den Import von CAD Daten, in der vorliegenden Version
des IGG V3.6 ist eine CAD - Computer Aided Design - Schnittstelle für IGES - Initial
Graphics Exchange Specification - vorgesehen, die sich definitionsgemäß nicht immer mit
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