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Year of publication
- 2007 (1)
Document Type
- Doctoral Thesis (1)
Language
- German (1)
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Physikalische Animation von Stroemungen mit freien Oberflaechen mit der Lattice-Boltzmann-Methode
(2007)
Numerische Stromungssimulationen sind zu einem wichtigen Hilfsmittel vieler tech nischer Anwendungen geworden. Dabei stellen besonders die Stromungen mit freien Oberflaechen einen Spezialfall dar, der in vielen Bereichen von Bedeutung ist. Diese Arbeit konzentriet sich auf die Simulation eines solches System mit zwei Phasen, z.B. Wasser und Luft. Die freie Oberflaeche wird dabei mittels einer einzelnen Fluidphase und einer scharfen Grenzflaeche mit geeigneten Randbedinungen simuliert. Fokus dieser Arbeit ist die Erstellung von Animationen freier Oberflaechen. Weitere Anwendungen sind jedoch unter anderem (Rechtschreibung checken) die Simulation von Metallschaeumen und von Partikeln (oder Partikelsystemen) in einer Stromung. Der in dieser Arbeit verwendete Simulationsalgorithmus basiert auf der Lattice-Boltzmann Methode. Dieser Simulationsansatz ermoglicht die Simulation von komplexen Geometrien und Topologien mit hoher Effizienz. Der Basisalgorithmus wird im Folgenden um die masseerhaltende Behandlung freier Oberflaechen erweitert. Adaptive Zeitschritte und adaptive Gitter in Kombination mit einem LES- Modell ermoglichen die effiziente Simulation detaillierter Stromungen. Im Zusammenspiel mit Rand- bedingungen fur bewegliche und verformbare Objekte stellt dies eine flexible Basis fur Simulationen von Fluiden mit freien Oberflaechen dar.