Das Projekt "BRR-Anteil AP 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BMW Rolls-Royce durchgeführt. Die Simulation komplexer dreidimensionaler, instationaerer Stroemungen erweist sich zunehmend als notwendige Ergaenzung zu experimentellen Untersuchungen, um das dynamische Systemverhalten von Gasturbinen zu optimieren. Der praktischen Einfuehrung im industriellen Umfeld stehen erhebliche Kosten gegenueber, es ist daher sinnvoll, alle Aspekte im Rahmen einer Pilotstudie zu untersuchen. Beispielhaft soll daher die instationaere Stroemung durch eine Axialverdichterstufe und eine Axialturbinenstufe simuliert werden und die Ergebnisse im Hinblick auf ihre Verwendung im Auslegungsprozess untersucht werden. Um die Rechenkosten abzuschaetzen, soll die Simulation auf verschiedenen Rechnersystemen durchgefuehrt werden und ein Rechnerkonzept fuer die Industrie erstellt werden. Ferner sollen alle Schnittstellen geschaffen werden, die fuer die Integration des Programmsystems in die Auslegungsumgebung geschaffen werden, die fuer die Integration des Programmsystems in die Auslegungsumgebung notwendig sind. Insbesondere wird hierbei auf die Notwendigkeit hingewiesen, angemessene Mittelungsverfahren zu entwickeln, die die Datenflut auf die waehrend der Auslegung verwendeten Groessen (z.B. umfangsgemittelte Stroemungswinkel) reduzieren.
Das Projekt "Simulation umweltrelevanter Prozesse in der Energie- und Antriebstechnik (SUPEA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GMD-Forschungszentrum Informationstechnik, Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen durchgeführt. Ziel dieses Antrages ist die Entwicklung eines integrierten Systems - eines numerischen Pruefstandes - in dem die verschiedenen Algorithmen einer komplexen Simulation (Stroemung, Verbrennung, Festigkeitsrechnung) in gekapselten und modularen Softwareeinheiten realisiert und ueber definierte Schnittstellen miteinander in Verbindung gebracht werden. Das System soll es erlauben, die Stroemung in Gasturbinenkomponenten interaktiv numerisch zu simulieren und zu analysieren. Es wird dem Nutzer Moeglichkeiten bieten, ueber Eingriffe von aussen Experimente durchzufuehren und zu analysieren, um damit Informationen ueber die physikalischen Prozesse zu gewinnen, die auf anderen Wegen nicht zu erhalten sind. Durch die Interaktivitaet wird erreicht, dass alle wesentlichen Analysen des Systems bereits zur Laufzeit durchgefuehrt und wichtige Bereiche, die einer nachfolgenden Analyse zugaenglich gemacht werden muessen, bereits fruehzeitig erkannt werden.
Das Projekt "Simulation umweltrelevanter Prozesse in der Energie- und Antriebstechnik (SUPEA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Simulations- und Softwaretechnik durchgeführt. Ziel des Antrages ist die Entwicklung eines integrierten Systems, eines numerischen Pruefstandes, in dem die verschiedenen Algorithmen einer komplexen Simulation (Stroemung, Verbrennung, Festigkeitsrechnung) in modularen, gekapselten Softwareeinheiten realisiert und ueber definierte Schnittstellen miteinander in Verbindung gebracht werden.
Das Projekt "Unstrukturierte, adaptive Stroemungsloeser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Cottbus, Institut für Mathematik durchgeführt. Ziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung, Parallelisierung und Implementierung eines adaptiven, impliziten Stroemungsloesers fuer chemisch reagierende Stroemungen. Dieser soll insbesondere Brennkammern moderner Turbomaschinen realistisch simulieren. Die numerische Simulation chemisch reagierender Stroemungen in Brennkammern erfordert die Loesung von Erhaltungsgleichungen fuer Mehrkomponentengemische. Einerseits impliziert die Beruecksichtigung mehrerer Komponenten im Reaktionssystem in hohem Masse ein Anwachsen der Komplexitaet im Vergleich zur Einkomponentenstroemung. Andererseits fuehrt die nichtlineare Kopplung der Komponenten durch die chemische Kinetik zu einem deutlichen Anwachsen der Dynamik. Damit werden durch die enge Kopplung der Spezies mittels chemischer Quellterme und Transportphaenomene eine Aufloesung der entstehenden, extrem duennen Rand- und Grenzschichten notwendig. Es sollen hierfuer implizite Verfahren entwickelt werden, die groessere Zeitschrittweiten fuer diese Probleme zulassen. Im Hinblick auf die 3-D-Simulation des Modells sollen Mehrgitterverfahren eingesetzt werden. Die effiziente numerische Simulation 3-dimensionaler reaktiver Stroemungen erfordert wegen ihrer Rechenintensitaet den Einsatz moderner Hochleistungsrechner. Sequentielle wie parallele Verfahren fuer diese Klasse von Anwendungen werden weiterentwickelt, implementiert und validiert. Dabei werden einerseits neuartige objektorientierte Methoden in der Programmentwicklung angewandt. Andererseits wird die Modularitaet und Weiterverwendbarkeit der entwickelten Software im Hinblick auf das Gesamtvorhaben einen besonderen Stellenwert einnehmen.