Einfluss des Turbulenzmodells auf die numerische Vorhersage komplexer Strömungen mit Wärmeaustausch

Das Modellieren des konvektiven Wärmetransports in komplexer Strömungen, die Ausarbeitung von numerischen Methoden für die Lösung der Energiegleichung des am Lehrstuhl für Strömungs- und Wärmetechnische Maschinen in Entwicklung befindlichen stochastischen Turbulenzmodells nach Czibere, sowie der Vergleich der erzielten Ergebnisse mit Resultaten, die durch die Anwendung unterschiedlicher Turbulenzmodelle erhalten wurden, stellen die grundlegende Zielsetzung des Projekts dar.Bei mit Wärmeübertragung verbundenen Aufgaben ist eine äußere Einflussnahme durch Regelung oder Steuerung in Abhängigkeit von der Temperatur sehr oft erforderlich. Die Simulation von solchen Prozessen verlangt wegen der zeitlich veränderlichen Randbedingungen, die sehr oft keinen deterministischen Charakter haben, eine spezielle Handhabung. Ein weiteres Ziel des gemeinsamen Projekts ist die Ausarbeitung von solchen Unterprogrammen, die an insdustrielle Rechenprogramme angepasst werden können und die Handhabung der genannten adaptiven Randbedingungen ermöglichen.Die Untersuchung der komplexen Strömungen mit Wärmeaustausch dient der Optimierung von wärmetechnischen Prozessen. Die Magdeburger Forschergruppe konnte unter der Leitung von Prof. Thévenin bereits beachtliche Ergebnisse bei der Kopplung von industriellen Rechenprogramme unter Anwendung von Optimierungsverfahren erzielen. Im Rahmen des gemeinsamen Projekts sollen in Magdeburg am dort vorhandenen Parallelrechnersystem zeitaufwendige Simulationsrechnungen mit unterschiedlichen Parametern ausgeführt werden.Am Lehrstuhl für Strömungs- und Wärmetechnische Maschinen der Universität Miskolc beschäftigen sich Doktoranden mit der numerischen Simulation des konvektiven Wärmetransports in turbulenten Strömungen.Für die Validierung der Modellansätze und der Rechenergebnisse ist die Durchführung von Versuchen und Vergleichsmessungen von großer Bedeutung. Im Rahmen des gemeinsamen Projekts soll eine Versuchseinrichtung zusammengestellt werden, mit der die Erscheinungen des Wärmetransports und Wärmeaustausches in komplexer Strömungen messtechnisch untersucht werden können.