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Vereinheitlichung von Feld- und Partikelmethoden in der numerischen Strömungsmechanik
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blaz...@ivancic.de
Feb 13, 2016, 12:47:03 PM2/13/16
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Hallo allerseits,
in der numerischen Strömungsmechanik gibt es Feldmethoden wie Finite Volumen Verfahren, Finite Element Verfahren etc. und Partikelmethoden (wie z.B. Smoothed-Particle-Hydrodynamics - SPH), die beide für sich gewisse Vor- und Nachteile haben.
Diese beiden grundsätzlich verschiedenen Methoden könnte man vereinheitlichen indem man eine Dirichlet-Zerlegung des Raumes (Voronoi-Diagramm - Feld/Partikel-Ansatz) benutzt. Diese Voronoi-Partikel, die den gesamten Raum ausfüllen, bewegen sich mit den entsprechenden physikalischen Gesetzen durch den Raum (Impulserhaltung, Energieerhaltung, etc.) und agieren miteinander (Impuls-, Masse- und Energiewechselwirkungen -> Navier-Stokes-Gleichungen). Ein solcher Voronoi-Ansatz könnte die Vorteile der Feld- und Partikelmodelle zusammenführen und somit zu besseren Ergebnissen in der numerischen Strömungsmechanik führen (z.B. bei turbulenten Strömungsproblemen, die bis heute nicht akkurat berechnet werden können).
Leider kenne ich kein numerisches Verfahren, um mit solchen Voronoi-Partikeln physikalische Strömungen zu beschreiben. Kennt jemand solch ein numerisches Verfahren, oder hat Lust mit mir solch eins zu entwickeln. Ich bin Luft- und Raumfahrt Ingenieur und kenne mich gut in der Strömungsmechanik und deren thermodynamischen Gesetzen aus, aber leider bin ich kein Experte auf dem Gebiet der numerischen Mathematik.
Dankeschön im Voraus
in der numerischen Strömungsmechanik gibt es Feldmethoden wie Finite Volumen Verfahren, Finite Element Verfahren etc. und Partikelmethoden (wie z.B. Smoothed-Particle-Hydrodynamics - SPH), die beide für sich gewisse Vor- und Nachteile haben.
Diese beiden grundsätzlich verschiedenen Methoden könnte man vereinheitlichen indem man eine Dirichlet-Zerlegung des Raumes (Voronoi-Diagramm - Feld/Partikel-Ansatz) benutzt. Diese Voronoi-Partikel, die den gesamten Raum ausfüllen, bewegen sich mit den entsprechenden physikalischen Gesetzen durch den Raum (Impulserhaltung, Energieerhaltung, etc.) und agieren miteinander (Impuls-, Masse- und Energiewechselwirkungen -> Navier-Stokes-Gleichungen). Ein solcher Voronoi-Ansatz könnte die Vorteile der Feld- und Partikelmodelle zusammenführen und somit zu besseren Ergebnissen in der numerischen Strömungsmechanik führen (z.B. bei turbulenten Strömungsproblemen, die bis heute nicht akkurat berechnet werden können).
Leider kenne ich kein numerisches Verfahren, um mit solchen Voronoi-Partikeln physikalische Strömungen zu beschreiben. Kennt jemand solch ein numerisches Verfahren, oder hat Lust mit mir solch eins zu entwickeln. Ich bin Luft- und Raumfahrt Ingenieur und kenne mich gut in der Strömungsmechanik und deren thermodynamischen Gesetzen aus, aber leider bin ich kein Experte auf dem Gebiet der numerischen Mathematik.
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