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Künstliche Randbedingungen für Probleme der Strömungsmechanik


Abstract
Obwohl es in der Natur keine unbeschränkten Volumina gibt, dienen Randwertprobleme in unbeschränkten Gebieten als Modelle rür reale Problemstellungen, etwa bei der Umströmung von Objekten oder bei Strömungen durch Rohre, deren Durchmesser klein sind im Verhältnis zur Länge. Numerische Berechnungen können hingegen nur auf einem endlichen Bereich durchgeführt werden. In der Praxis wird dieses Problem durch geeignetes Abschneiden des Grundgebietes gelöst. Beispielsweise wird bei der Berechnung der Umströmung von Hindernissen eine genügend große Kugel um das Objekt gelegt und ein geeignetes Randwertproblem im Innern der Kugel betrachet. Um ein wohlgestelltes Problem zu erhalten, müssen dabei auf dem Abschneiderand zusätzliche Randbedingungen, so genannte künstliche Randbedingungen gestellt werden. Die Wahl der richtigen künstlichen Randbedingungen ist für die Qualität der zu berechnenden Lösung von zentraler Bedeutung. Lokale Randbedingungen, d. h. Randbedingungen in Differentialform bieten dabei den Vorteil, dass sie mit FEM-Methoden behandelt werden können.


Principal Investigator

Last updated on 2017-11-07 at 13:45