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CFD (Subject) / CFD ist das neue TSL (Lesson)
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- NSG im Mathematischen und physikalischen Sinn Mathe: nicht linieare partielle DGL 2. Ordnung Physik: Erhaltungsgleichung für Masse & Impuls
- Was sind Feldfunktion / Gitterfunktionen Feld: Vor Diskretisierung, Strömungsparam. an jedem Punkt def. Gitterfunktion: nach Diskretisierung, Strömungsparameter an zentralen Punkten def.
- Welche Turbulenzmodelle kennen Sie und wofür? K-e-Modell: reynoldsspannung berechnet sich wie viskose Schubspannung (k: turb. kinet. Energie, e: Dissipationsrate) k-w-Modell: +Gutes Konvergensverhalteb. - empf. bei kleinen änderungen SST- Modell: Stärken von k-e und k-w, zur näherungweise Berechnung von Turbulenzen
- Was sind Randbedingung Def. für das Strömungsgebiet: Angaben für Geschw/Druck/k/e Dirichlet: Bekannte Werte an Rändern (u,p,k,e) Neumann: Parameter Senkrecht zum Rand ändern sich nicht (Ableitung) free-Slip: keine Schubspannung (=0) (k,e als Neumann) No-Slip: Fluid haftet an Rand
- RB für Geschwindigkeit / Druck am.. Einstromrand? Ausstromrand? seitliche Wände Auf Stro-Körper? Einstromrand: u, k, e = geg dp/du=0 Ausstromrand: p=geg. du/du = dk/du = de/du = 0 Seitliche Wände: Un= 0 (geg) / dup/du=0 auf Stro-Körper: k=Up=Un=0. dp/du= 0. e nicht definiert bei k=0
- was sind Wandfunktionen? y+=y(T/Roh//v)^0.5 30<y+<300 ohne Wandfunktion y+<1
- Strukturierte und Unstrukturierte und Blockstrukturierte Gitter strukturiert: rechteckige, gekrümmte Oktaeder; Flächen grenzen exakt aneinander unstrukturiert: Volumen haben beliebige Gestalt, flexibele Modellierung blockstruktur: nicht strukturiertes Gitter Unterschieden in H- , C-, O-Netze
- Wozu werden Prismen- und Pyramidenzelleb verwendet? Prismen: zur Auflösung einer Genzschicht, ohne prismen: hoher speicherbedarf, Ungenauigkeit Pyramiden: Übergang von Hexaeder auf Tetraeder
- Was ist eine Lokale und konsekutive Änderung? lokal: Änerung am festen Ort Konvektiv: Änderung durch Transport
- Unterschied Lagrange und Euler Betrachtungsweise Lagrange: Betrachtung eines Teilchens entlang einer Stromlinie ( instationäre Str.) Euler: Betrachtung eines Ortsfesten Gebietes (stationäre Str.)
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- Wie entsteht die RANSE-Gleichung? Unterschied zur NSG Reynoldspannung in Integraler Form als weitere Unbekannte Berechnung von Auftrieb-,Reibung-,Wellenwiderstand Entsteht durch Überlagerung einer Hauptströmung mit turbulenter Fluktuation Vorhersage von Strömungsablösungen
- Was versteht man unter Diskretisierung der...? (RANSE) a) Strömungsgebietes b) Feldvariablen c) Diff. u. Integration. der NSG: a) Strömungsgebietes: Aufteilen des Str. Gebietes in finite Volumenb) Feldvariablen: Variablen nur auf einzelnde bestimmte Zellen zuweisen c) Diff. u. Integration. der NSG:Analsysisoperaten in Algebraoperatoren überführen
- Unterschied externe und interne Strömung extern: Strömungsgebiet umgibt Str. Körper intern: Strömunggebiet durchströmt Körper
- Beschreiben sie die SIMPLE Methode 1)Startwerte für Strömungsparameter festlegen 2)Approximationslösung für alle 3 Komponenten der Impulsgleichung 3) Korrektur (p,u) mit Druckkorrekturgleichung 4) Approximationslösung für Turbulenz-GL (k,e) 5 Residum ermitteln (Klein?-> fertig, zu groß?-> von vorne)
- Was ist Druckkorrekturgleichung? u,p werden in Impulsgleichung verknüpft, um Korrektur von p,u verknüpfen zu können Geschwindigkeit-Korrektur nach Lösen notwendig
- Was sind finite, zentrale und Umwind-Differnzen finite D: methode zur einfachen Berechnung der NSG. Diskretisierung an hedem Gitterpunkt wird NSG gelöst. Ableitung werden durch finite Deifferenzen approximiert. Ordnung besagt welche Terme der Taylorreihenentwicklung berücksichtigt werden Upwind: Zur Beschreibung von Konvektionsproblemen Zentrale D: Approximation der Ableitungen durch finiten Differenzen. Nummerische Instabilitäten möglich, da u bei Diskretisierung der konvektiven Terme Berücksichtigt wird
- Vor und Nachteile Upwind? +Führen zu stabilen, schnellen Berechnungsverfahren - geringe Genauigkeit als zentrale Differnezen (entgegenwirken durch feinere Gitter)
- Was ist explizite-Zeitschritt-Lösungsverf. bei RANSE einfaches Verfahren von RANSE-solvern aus Turbulenzparameter wird jeweilige Änderung pro Zeit berechnet
- Was sind Residuen? Was ist die p2-Norm? Residuen: Abweichung vom erwarteten Ergebnis und der numerischen Lösung mit Näherungsverfahren (typisch 10e-4) p2-Norm: eulerische NORM (formel)
- Konvergenten divergenten Iterationsverlauf Konvergiert: Keine Änderung beim Ergebnis divergiert: Läuft gegen an
- Diskretisierung mit Snappyhexmesh & Blockmesh 1 Castellation (ausschneiden) 2 SNapping 3 Grenzschichtauflösung 1)vertices 2)blocks 3) Edges/grading
- Prinzip des Parallelrechnens mit openFoam? mit decomposePar, Aufteilung der Berechnung auf Prozessoren
- SPMD, SIMD,MIMD? Welches in OpenFoam? SPMD:Single programm multiple DATA. <- OF SIMD : SIngle instruction multiple DATA MIMD: multiple instruction multipe DATA
- Was ist MPI Message Passing Interface: -Partition auf jeden Prozessor berechnet -Verfahren der parallelen Programierung -Übertragung zwischen Prozessoeren
- Was sind Halo-Zellen? Für Implementierung des Blockübergangs werden Halo Zellen benutzt
- Welche art von Strömung mit.. icoFoam SimpleFoam pimpleFoam icoFoam: Stationäre,laminare,imkompressible,adiabatSimpleFoam: Stationäre, Turbelente, inkompressible, adiabtepimpleFoam: instationäre Turbelent, inkompressibler adiabt
- OpenFoarm Syntax die Einheit für Dichte Viskosität Druck Dichte (1 -3 0 0 0 0) Viskosität (1 -1 -1 0 0 0)Druck (0 2 -2 0 0 0)
- Was ist die Courant-Zahl Für die Diskretisierung partieller DGL Wie viele Zellen eine Größe sich pro Zeitschritt max. forbewegt Bsp: Kantenlänge e= 0,1m, u= 2m/s dt=0.2s C= u*dt/e= 2*0.2/0.1=4