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Titel: Numerische Simulation der Fluid-Struktur-Interaktion eines elastisch aufgehängten, starren Zylinders
Sprache: Deutsch
Autorenschaft: Viets, Sebastian 
Erscheinungsdatum: 18-Apr-2013
Zusammenfassung: 
Der Inhalt dieser Arbeit ist die Implementierung und die Simulation der Fluid-Struktur-Interaktion (FSI) eines starren elastisch aufgehängten Körpers.
Der Struktur-Löser (CSD) ist für einen starren Körper mit sechs Freiheitsgraden konzipiert.
Die Aufhängung des Körpers geschieht über ein Feder-Dämpfer-System für jeden einzelnen Freiheitsgrad. Es wird viskose Dämpfung und ein lineares Federgesetz angenommen.
Die Zeitintegration geschieht mittels Newmark- und Generalized- -Verfahren im CSD-Löser.
Die Strömungssimulation wird mit dem hauseigenen Finite-Volumen-Code FASTEST-3D durchgeführt, in den der neue CSD-Löser direkt implementiert wird. Die Zeitintegration wird im CFD-Löser mit einem expliziten Dreischritt Runge-Kutta-Verfahren realisiert.
Zur räumlichen Diskretisierung werden die zentralen Differenzen verwendet. Die Druckkopplung beruht auf einem Prädiktor-Korrektor Verfahren. Die Berechnungen finden im laminaren und turbulenten Regime statt. Die Turbulenz wird mit dem Large-Eddy-Simulations-Modell (LES) nach Smagorinsky modelliert.
CFD- und CSD-Löser werden separat und gekoppelt getestet. Für die Rotationen werden Quaternionen im CSD-Löser verwendet, welche auch einzelnd getestet werden. Zur Validierung der Arbitrary-Lagrangian-Eulerian-Methode des CFD-Lösers wird der Testfall des querangeströmten, festen und angetriebenen Zylinders verwendet. Der frei bewegliche Zylinder dient der Validierung, der gekoppelten Simulation mit CFD- und CSD-Löser.
URI: http://hdl.handle.net/20.500.12738/6131
Einrichtung: Department Maschinenbau und Produktion 
Dokumenttyp: Abschlussarbeit
Abschlussarbeitentyp: Masterarbeit
Hauptgutachter*in: Wulf, Peter  
Gutachter*in der Arbeit: Breuer, Michael 
Enthalten in den Sammlungen:Theses

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