Non-reflecting boundary conditions for time domain simulations of unsteady turbomachinery flows
- In dieser Arbeit wird eine spektrale, nichtreflektierenden Randbedingung für instationäre Zeitbereichssimulationen von Strömungen in Turbomaschinen vorgestellt. Reflektionen an künstlichen Rändern können die Vorhersage instationärer Strömungsphänomene beeinträchtigen. Einige Frequenzbereichsmethoden verringern solche Reflektionen erfolgreich mit spektral formulierten Randbedingungen, die räumlich und zeitlich nicht lokal sind. Die zugrundeliegende Theorie wird vorgestellt sowie Herausforderungen und Lösungsstrategien für eine Implementierung im Zeitbereich aufgezeigt. Eine umfassende Validierung anhand von drei Grundlagentestfällen zeigt im Vergleich zu weit verbreiteten, lokalen Approximationen nichtreflektierender Randbedingungen wesentlich reduzierte Reflektionen. Ferner werden zwei industrierelevante Anwendungsfälle betrachtet und so die Genauigkeitssteigerung durch Reduktion künstlicher Reflektionen sowie die notwendige Stabilität für realistische Anwendungen demonstriert.
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| Author: | Daniel SchlüßGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-110381 |
| DOI: | https://doi.org/10.13154/294-11038 |
| Referee: | Reinhard MönigGND, Dragan KožulovićGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2024/04/09 |
| Date of first Publication: | 2024/04/09 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau |
| Date of final exam: | 2023/12/20 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Maschinenbau |
| GND-Keyword: | Numerische Strömungssimulation; Strömungsmaschine; Aerodynamik; Aeroelastizität; Simulation |
| Institutes/Facilities: | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Antriebstechnik |
| Dewey Decimal Classification: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau |
| faculties: | Fakultät für Maschinenbau |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten die Rechteeinräumung und das deutsche Urheberrecht |
