Numerische Untersuchung einer Düsenströmung mit Schiebewinkel
Numerische Untersuchung einer Düsenströmung mit Schiebewinkel
Numerische Untersuchung einer Düsenströmung mit Schiebewinkel
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
<strong>Numerische</strong>s Verfahren 23<br />
3.3 Direkte numerische Simulation (DNS)<br />
Für die numerische <strong>Untersuchung</strong> der dreidimensionalen Scherschicht hinter der Platte, wurde NS3D,<br />
ein Programm, das im IAG entwickelt wurde für direkte numerische Simulation, benutzt.<br />
Direkte numerische Simulation bedeutet, dass die komplette kompressiblen dreidimensionalen Navier-<br />
Stokes Gleichungen durch ein numerisches Verfahren höher Ordnung gelöst werden. NS3D kann für<br />
sub- trans- und supersonische Störung eingesetzt werden. Die Berechnung werden auf Großrechnern<br />
des Höchstleistungsrechnenzentrums der Universitäts Stuttgart (HLRS) durchgeführt.<br />
Durch Einbringen von Instabilitäten in die schiebende Grenzschicht wird die Stabilität der Scher-<br />
schicht untersucht. Die Störeinleitung erfolgt durch Eigenfunktionen aus der linearen Stabilitätstheo-<br />
rie (Abschnitt 3.2).<br />
3.3.1 Eingabedateien<br />
In diesen Eingabedateien werden sowohl die benötigten Parameter für die Berechnung als auch die<br />
Anfangsbedingungen und die Gebietkonfiguration eingegeben. Man könnte auch randbedingungs-<br />
speziefischer Eingabedateien benötigen.<br />
Inputfile<br />
Das Inputfile ist eine normale Textdatei <strong>mit</strong> dem Namen ns3d.i und ist zwingend erforderlich um<br />
das Programm auszuführen. Hier werden die Simulationsparameter eingegeben wie z.b Machzahl,<br />
Reynoldszahl, Temperatur, Druck oder auch Basisfrequenz f0, Periode, erster zurechnender Zeitpunkt<br />
ZP start und letzter zurechnender Zeitpunkt ZP end. Eine detaillierte Beschreibung der Inputfile<br />
findet man in [2].<br />
Aus der Basisfrequenz ist es möglich den Ausgabe-Zeitbereich zu bestimmen:<br />
Der Zeitschritt ergibt sich aus:<br />
∆t =<br />
Toutput = 2π<br />
2π<br />
f0<br />
f0 · ZSperiod<br />
wo ZSperiod die Anzahl der Zeitschritten in den Ausgabe-Zeitbereich Toutput ist.<br />
(3.28)<br />
(3.29)<br />
Bei der Wahl der Grundfrequenz und der Periode muß man darauf achten, daß der Zeitschritt kl<strong>einer</strong><br />
als der maximalen erlaubten Zeitschritt um ein stabiles numerisches Verfahren zu gewährleisten.<br />
Grundströmung<br />
Als Anfangsbedingung wird die dreidimensionale Grunströmung aus dem Programm Schearwake 3D<br />
angenommen. Es muß für jedes Gebiet eine Grundströmungsdatei Baseflow in [n].eas vorliegen. Da
Change language