Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

4 BEWERTUNG VON FINE/TURBO V3.0
Im Rahmen der Diplomarbeit wird die Eignung von FINE/TURBO V3.0 für den Einsatz zur
Berechnung der Filmkühlung in Gebieten mit verzögerter Hauptströmung und
Strömungsablösung untersucht. Als signifikanter Nachteil des vorliegenden numerischen
Strömungslösers ist in diesem Zusammenhang das Nichtbeherrschen der CHT-Technik, mit
der wir in der Lage wären, Wärmeströme in festen Körpern durch Kopplung der
Thermodynamik der Strömung zu erfassen. Es ist zu hoffen, daß NUMECA in Zukunft
Anstrengungen unternehmen wird, die CHT-Technik in FINE/TURBO einer höheren Version
zu implementieren. Mit dieser Version könnten wir weitaus genauere Ergebnisse bei der
Berechnung moderner Filmkühlkonfigurationen erwarten
FINE/TURBO V3.0 zeigt bei der Berechnung inkompressibler Strömungsfelder noch
Schwächen, insbesondere bei der Berechnung der Kanalströmung in Kapitel 3.1 und Platte
Form A mit Ausblasung.
Abschließend können wir jedoch festhalten, daß FINE/TURBO V3.0 ein bedienerfreundliches,
universell einsetzbares und mächtiges Werkzeug ist, um Strömungen zu
berechnen und die so gewonnenen Ergebnisse für die Vorauslegung von Modellen bzw.
technischer Systeme, die insbesondere im Turbomaschinenbau eingesetzt werden.
4.1 Anforderungen an die Hardware
FINE/TURBO V3.0 ist auf sämtlichen UNIX-Plattformen mit Ausnahme von LINUX
lauffähig. Es wird ein Arbeitsspeicher von mindestens 64 Mbyte dynamischen RAM
vorausgesetzt. Für einen Knotenpunkt müssen wir bei der Berechnung der turbulenten Navier-
Stokes-Gleichungen unter kompressiblen Strömungsbedingungen absolut 2000 Byte zu
Verfügung stellen.
FINE/TURBO V3.0 ist ein Einknotenlöser, paralleles Rechnen von Mehrblöcken ist nicht
möglich. Konkurrenzprodukte hingegen, wie Fluent und Megacads sehen paralleles Rechnen
in Netzwerken vor. In Zukunft sollte auf paralleles Rechnen ein besonderer Augenmerk gelegt
werden, da sich insbesondere aufwendige und hochauflösende Mehrblocknetze mit parallelem
Rechnen in vertretbar kurzer Zeit realisieren lassen. Als vertretbare Rechenzeit für ein
konvergiertes Ergebnis sehen wir maximal 24 h an.
So wäre die Berechnung einer Turbinenkaskade mit einem Rechennetz von über 1 Million
Netzpunkten, einem dynamischen RAM von ≈ 2 Gbyte und einer angenommen hohen CPU-
Leistung von über 500 Mhz innerhalb von ca. 48 h zu bewältigen.
Für die Bildverarbeitung ist mindestens X11 window system release 4 im open GL standard
erforderlich.
Die Konfiguration der verwendeten O2 SGI ist für Berechnungen mit geringen bis mittleren
Ansprüchen ausreichend. Die Grenzen beim Arbeiten mit der O2 SGI werden bei > 180000
Netzknoten und einer geringen Taktfrequenz der CPU von 180Mhz gesetzt.
Der in dieser Arbeit verwendete Rechner war eine O2 Silicon Graphics Workstation –SGImit
einem überzeugend arbeitendem MVP unit 0 version 1.3 Graphiksystems.
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