Universelle Wandfunktion

Bei den durchgeführten Simulationen kam eine neuartige Wandbehandlung zum Einsatz, bei der sich das Rechengitter nur bis an den äußeren Rand der zähen Unterschicht erstreckt. Dieses Vorgehen ist deshalb vorteilhaft, weil der wandnächste Integrationspunkt während der Rechnung automatisch in den logarithmischen Bereich der Grenzschicht gelegt wird, ohne daß dieser bei der Gittergenerierung bekannt sein muß. Auf diese Weise ist ein universeller Einsatz der Wandfunktion auf beliebigen Gittern mit unterschiedlicher Auflösung des wandnahen Bereichs möglich.

Grenzschichte, 8k zu laden Druckverteilung, 11k zu laden
Bild 1: Grenzschicht einer Kanalströmung im Vergleich der Ergebnisse auf einem high-Re und low-Re Gitter (neue Randbedingung) Bild 2: Druckverteilung auf einem NACA0015 Profil (a=11o, Re=2x106), Vergleich der Ergebnisse auf high- und low-Re Gitter (neue R.B.)

Die neue Randbedingung wurde anhand von vergleichenden Rechnungen auf jeweils einem high-Re Gitter mit einem Wandabstand des untersten Punkts von typischerweise y+=20 und einem low-Re Gitter, das für den Einsatz von Wandfunktionen sonst viel zu fein ist (y+=0.1), verifiziert. Für die beiden Testfälle einer ebenen Kanalströmung mit Ret=395 und einer Profilumströmung bei a=11o ergeben sich unter Verwendung der neuen Randbedingung Lösungen für Geschwindigkeit und Druck, die keinerlei Gittereinfluß zeigen (Bild 1+2).

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Last modified: Fri May 5 15:32:33 CEST 2000