(2002) Helf, Clemens; Rühle, Roland (Prof. Dr.-Ing.)
Die Erzeugung von Gittern für numerische Strömungssimulationen bereitet mit zunehmender Komplexität der untersuchten Geometrien immer größere Probleme.
Um diesen Problemen zu begegnen, wird eine höchst flexible Gitterstruktur entworfen, die Polyeder (3D) bzw. Polygone (2D) mit beliebiger Anzahl von Oberflächen als Maschen benutzt. Diese Maschen müssen nicht konvex oder einfach zusammenhängend sein, so dass eine beliebige Geometrie als Masche repräsentiert werden kann, sobald ihre gekrümmten Oberflächen diskretisiert wurden. Für diese Gitterrepräsentation werden geeignete Verfeinerungs- und Vergröberungstechniken entwickelt, die ohne Eingriff des Anwenders benutzt werden können.
Zur Approximation reibungsfreier, kompressibler Strömungen wird eine zell-zentrierte Finite-Volumen-Methode mit linearer Rekonstruktion benutzt. Durch problemangepasste Rekonstruktionstechniken erhält man ein robustes numerisches Verfahren.
Aufgrund der Flexibilität der Gitterrepräsentation, der Bereitstellung automatischer Gitteradaptionstechniken und der Robustheit des numerischen Verfahrens können Berechnungen auf einer einzigen, das Rechengebiet beschreibenden Masche beginnen. Durch die vollständige Integration der Gitteradaption in den numerischen Lösungsprozess können Gitter und numerische Lösung in selbst-adaptiver Weise zusammen erzeugt werden.
Das vorgeschlagene Verfahren wurde zusammen mit allen Komponenten der Gitteradaption für den Einsatz auf Rechnern mit verteiltem Speicher parallelisiert.
