Wozu CFD-Simulationen?
Die numerische Strömungsberechnung (CFD) eignet sich bestens zur Analyse und Optimierung von Strömungen in einzelnen Komponenten und ganzen Systemen. Die Auswirkung von geometrischen Modifikationen kann quantitativ mit hoher Treffsicherheit vorhergesagt werden, dies auch in Fällen, in denen eine absolute Vorhersage unsicher bleibt. Detaillierte Parameterstudien sind in numerischen Simulationen einfacher umzusetzen als in Experimenten.
Komplexe multiphysikalische Modellierungen sind im Trend und werden für verschiedenste Strömungen eingesetzt. Kommerziell verfügbare Software ist nicht immer in der Lage die Phänomene, welche von Interesse sind, genügend genau zu erfassen. Deswegen werden am CC FNUM spezifische CFD Modelle und Solver entwickelt, welche solche Lücken schliessen. Hier einige Beispiele:
- hochspezialisierte Turbulenzmodelle zur Berechnung von komplexen Wirbelstrukturen
- neuartige Mehrphasenströmungs-Ansätze zur Analyse von Kavitation in Pumpen und Turbinen
- GPU basierte Lattice-Boltzmann Löser für die Erfassung von Turbomaschinen-Instabilitäten
- Anwendung von Fluid-Struktur-Interaktionen in hochdynamischen Apparaten
Mit den enorm rasch wachsenden Rechnerkapazitäten gehört die Zukunft der numerischen Strömungsberechnung. Das CC Fluidmechanik und numerische Methoden konnte die Rechnerkapazität des eigenen Clusters während den letzten Jahren stetig ausbauen. Mittlerweile werden über 200 Prozessoren mit insgesamt mehr als 1800 Cores und 7.6 TB RAM für die Durchführung von komplexer werdenden Strömungssimulationen eingesetzt. Damit können Modelle mit bis zu 100 Mio. Knoten verarbeitet werden. Um die dadurch entstandenen Datenmengen speichern zu können, wurde die Speicherkapazität auf über 130 TB erweitert.
