Eine Immersed Boundary Methode zur Simulation von Strömungen in komplexen und bewegten Geometrien

Eine Immersed Boundary Methode zur Simulation von Strömungen in komplexen und bewegten Geometrien von Hylla,  Eike Alexander
The Immersed Boundary Method (IBM) is a numerical approch in the field of computational fluid dynamics well suited if complex and dynamic geometries are considered. The geometry is immersed into an underlying computational grid. The Navier-Stokes equations are solved fulfilling the boundary conditions at the intersections between the surface discretization and the grid cells. Based on an existing finite-volume flow solver, the present work describes the implementation, validation, and application of such an IBM approach. A central role plays the providing of the boundary conditions employing a so-called Ghost-Cell approach. In addition, mechanisms for fast detection of cell intersections, techniques for grid adaptation, and numerical algorithms for storing and solving the arising equation systems are provided. The developed methodology is further enhanced in order to solve problems of Fluid-Structure-Interaction (FSI). Therefore, a Finite-Element based structural solver is implemented and validated. The CFD and FEM solvers are loosely coupled by exchanging the fluid forces and the actual geometry of the elastic body. The developedmethods are successfully applied to two different fields favorable for the use of an IBM solver. First, the physics of the flow through different geometries of the central airways are investigated. Smooth and symmetrical secondary flow structures and Dean vortices are observed downstream the bifurcations of a simple generic lungmodel byWeibel. For themost complex case, the dynamic tracheobronchial tree of a pork, the influence of the surface motion is important. During in- and exspiration, asymmetrical pairs of counter rotating vortices occur, maintaining their rotating sense during the respiratory cycle. Secondly, a Fluid-Structure-Interaction is considered by means of a quasi steady flow past an elastic cylinder shell. After a small number of coupling iterations, the deformed geometry and the surrounding flow, mainly imposing pressure forces, reach a state of equilibrium. The front of the cylinder shell flattens while its width increases which leads to a higher Reynolds number. Accordingly, the steady wake downstream of the cylinder enlarges. The recirculation length now corresponds to the estimation of the one for a circular cylinder under the raised Reynolds number.
Aktualisiert: 2019-03-25
> findR *

Forum der Berliner Mathematischen Gesellschaft / A. Warum es keine christliche (oder islamische etc.) Mathematik gibt“, B. Statistik und Turbulenz

Forum der Berliner Mathematischen Gesellschaft / A. Warum es keine christliche (oder islamische etc.) Mathematik gibt“, B. Statistik und Turbulenz von Baierl,  Rudolf, Blomann,  Christian, Gebelein,  Hans, Leseberg,  Dieter, Volk,  Wolfgang
Beiträge zu verschiedenen mathematischen Themen, versehen mit einem Vorwort und ergänzt durch Informationen der Redaktion. Ein Inhaltsverzeichnis in maschinenlesbarer Form findet man unter http://math.berlin/publikationen/forumbaende.html#bd22 .
Aktualisiert: 2018-11-15
> findR *
MEHR ANZEIGEN

Bücher zum Thema Fluidmechanics

Sie suchen ein Buch über Fluidmechanics? Bei Buch findr finden Sie eine große Auswahl Bücher zum Thema Fluidmechanics. Entdecken Sie neue Bücher oder Klassiker für Sie selbst oder zum Verschenken. Buch findr hat zahlreiche Bücher zum Thema Fluidmechanics im Sortiment. Nehmen Sie sich Zeit zum Stöbern und finden Sie das passende Buch für Ihr Lesevergnügen. Stöbern Sie durch unser Angebot und finden Sie aus unserer großen Auswahl das Buch, das Ihnen zusagt. Bei Buch findr finden Sie Romane, Ratgeber, wissenschaftliche und populärwissenschaftliche Bücher uvm. Bestellen Sie Ihr Buch zum Thema Fluidmechanics einfach online und lassen Sie es sich bequem nach Hause schicken. Wir wünschen Ihnen schöne und entspannte Lesemomente mit Ihrem Buch.

Fluidmechanics - Große Auswahl Bücher bei Buch findr

Bei uns finden Sie Bücher beliebter Autoren, Neuerscheinungen, Bestseller genauso wie alte Schätze. Bücher zum Thema Fluidmechanics, die Ihre Fantasie anregen und Bücher, die Sie weiterbilden und Ihnen wissenschaftliche Fakten vermitteln. Ganz nach Ihrem Geschmack ist das passende Buch für Sie dabei. Finden Sie eine große Auswahl Bücher verschiedenster Genres, Verlage, Autoren bei Buchfindr:

Sie haben viele Möglichkeiten bei Buch findr die passenden Bücher für Ihr Lesevergnügen zu entdecken. Nutzen Sie unsere Suchfunktionen, um zu stöbern und für Sie interessante Bücher in den unterschiedlichen Genres und Kategorien zu finden. Unter Fluidmechanics und weitere Themen und Kategorien finden Sie schnell und einfach eine Auflistung thematisch passender Bücher. Probieren Sie es aus, legen Sie jetzt los! Ihrem Lesevergnügen steht nichts im Wege. Nutzen Sie die Vorteile Ihre Bücher online zu kaufen und bekommen Sie die bestellten Bücher schnell und bequem zugestellt. Nehmen Sie sich die Zeit, online die Bücher Ihrer Wahl anzulesen, Buchempfehlungen und Rezensionen zu studieren, Informationen zu Autoren zu lesen. Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen das Team von Buchfindr.