Was bedeutet "Subgittermassstab-Modelle"?
Inhaltsverzeichnis
Subgrid-Skalamodelle sind Werkzeuge, die in Computersimulationen eingesetzt werden, um das Verhalten kleiner, turbulenter Strömungen in größeren Systemen zu beschreiben. Diese Modelle konzentrieren sich auf die Details der Strömung, die zu klein sind, um direkt von der Simulation erfasst zu werden, wegen begrenzter Rechenleistung.
Bedeutung in turbulenter Strömung
In turbulenten Strömungen, wie sie durch schnell bewegte Luft oder Wasser entstehen, gibt's winzige Wirbel und Drehungen, die wichtig sind, um zu verstehen, wie das gesamte Strömungsverhalten ist. Da es nicht möglich ist, jedes kleine Detail nachzuvollziehen, schätzen Subgrid-Skalamodelle die Auswirkungen dieser kleineren Merkmale auf die größere Strömung.
Arten von Modellen
Es gibt verschiedene Arten von Subgrid-Skalamodellen, die jeweils unterschiedliche Methoden verwenden, um diese Schätzungen vorzunehmen. Einige beliebte sind:
- Smagorinsky-Modell: Dieses Modell nutzt die Größe des Gitters, um herauszufinden, wie Energie in der Strömung übertragen wird.
- Dynamisches Smagorinsky-Modell: Eine verbesserte Version, die die Parameter basierend auf den Strömungsbedingungen anpasst, um genauere Ergebnisse zu liefern.
- Vreman-Modell: Dieses betont die Wichtigkeit bestimmter Strömungsmerkmale, um bessere Vorhersagen zu geben.
Anwendungen
Subgrid-Skalamodelle sind besonders nützlich in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, wo es entscheidend ist, Jetströmungen und deren Mischverhalten zu verstehen für das Design und die Leistung. Mit diesen Modellen können Simulationen Einblicke geben, die Ingenieuren helfen, ihre Arbeit zu verbessern, ohne dass teurere oder kompliziertere Tests nötig sind.