Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

Turbulenzmodellen bessere Ergebnisse als auf groben Netzen. Ein hohe Qualität der
Rechennetze können wir aus einem kleinen Expansions- und Streckungsverhältnis sowie einer
geringen Netzverscherung ableiten.
Vom Aufbau der Rechennetze unterscheiden wir den unstrukturierten und den strukturierten
Typ.
Unstrukturierte Netze
Unstrukturierte Netze bestehen in ihren Einzelelementen aus willkürlich zusammengesetzten
Tetra- und Hexaedern.
Für die Erzeugung unstrukturierter Netze stehen automatische Vernetzungsalgorithmen zu
Verfügung, die eine selbständige Adaption der unstrukturierten Netzes vornehmen, was eine
große Zeitersparnis mit sich bringt.
Unstrukturierte Netze werden vorwiegend unter industriellen Bedingungen eingesetzt. Da
Informationen über Art, Lage und Identität der benachbarten Zellen gespeichert werden
müssen, sind die Rechenverfahren numerisch sehr aufwendig. Aufgrund der teilweise starken
Verzerrungen in den Netzen sind hinsichtlich der numerischen Genauigkeit Einschränkungen
hinzunehmen.
Unstrukturierten Netze werden ausschließlich für Finite-Elemente-Verfahren eingesetzt.
Strukturierte Netze
Strukturierte Netze bestehen in ihren Einzelelementen aus geordneten Rechtecken. Die
Erzeugung von strukturierten Netzen ist sehr aufwendig, insbesondere für die Vernetzung von
komplizierten Geometrien. Algorithmen zur automatischen Netzadaption sind nur bedingt
verfügbar. Jedoch ist der Hauptspeicherbedarf gegenüber unstrukturierten Netzen geringer,
die Konvergenzzeiten sind kürzer.
Strukturierte Netze werden im wesentlichen für Finite-Differenzen- bzw. Finite-Volumen-
Verfahren verwendet.
Hybride Netze
Hybride Netze werden sowohl aus strukturierten als auch aus unstrukturierten Netzgebieten
aufgebaut. Insbesondere an Festkörperrandgebieten können auftretende Grenzschichten mit
strukturierten Netzten diskretisiert werden, der verbleibende physikalische Rechenraum wird
mit unstrukturierten Netzzellen aufgefüllt.
Der numerische Aufwand ist mit dem unstrukturierter Netze vergleichbar. Auf hybriden
Netzen wird mit dem Finite-Elemente-Verfahren gerechnet.
Strukturierte Mehrblocknetze
Strukturierte Mehrblocknetze ermöglichen die beliebige Diskretisierung komplexer
Geometrien mit strukturierten Netzen. Die Blocknetze sind mit blockcuts verbunden, über die
Lösungsvektoren ausgetauscht werden. Mehrblockstrukturen lassen sich einfach auf
Parallelrechnern implementieren.
Das IGG-Modul von FINE/TURBO V3.0 erzeugt strukturierte Mehrblocknetze.
35