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Lehrstuhl für Strömungsmechanik

 

Aktuelles vom Lehrstuhl für Strömungsmechanik 

 

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Am Lehrstuhl für Strömungsmechanik der Universität Siegen werden eine Vielzahl an numerischen und experimentellen Methoden zur Untersuchung von Strömungen verwendet. 
Unsere Forschung umfasst einen weiten Bereich, von inkompressiblen bis hin zu supersonischen Strömungen. Forschungsschwerpunkte liegen in der numerischen und experimentellen Analyse und Simulation turbulenter Strömungen, der Aeroakustik, der Strömungsregelung und -steuerung, der Grobstruktursimulation (LES), der Direkten Numerischen Simulation (DNS), der experimentellen Untersuchung der Strömung um Fahrzeuge auf einem Fahrbahnsimulator, sowie der Fluid-Strukturinteraktion.
 

Im Bereich der DNS und LES werden turbulente Freistrahlen, Kanal- und Rohrströmungen und Scherschichten untersucht. Insbesondere Kompressibilitätseffekte sind und waren hier von Interesse. Gleichzeitig stehen bei Freistrahlen die Schallabstrahlung und deren Kontrolle im Vordergrund. Durch speziell optimierte numerische Verfahren kann das akustische Feld akkurat berechnet werden. Dazu wurden in der Vergangenheit auch speziell angepasste Löser wie PIANO (DLR) benutzt, in Ergänzung zu Programmpaketen die in Eigenregie entwickelt wurden.  Kombiniert mit den adjungierten kompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen konnte das Schallfeld um bis zu 10dB reduziert werden. Hier waren wir auch eine der ersten Gruppe die volle dreidimensionale instationäre Simulationen zur adjungiertenbasierten Steuerung durchführten. In einer weiteren Forschungsarbeit wurde eine auf Filterung basierende Variante des ADM-Verfahrens von Stolz & Adams entworfen und weiterentwickelt. Dies geschah mit Partnern in Deutschland (Prof. Friedrich) und Indien (Prof. Mathew). Daneben finden auch Untersuchungen mit kommerziellen Produkten (wie ANSYS Fluent) und freien Softwarepaketen (OpenFOAM, deal.ii) für Kooperationsprojekte mit industriellen Partnern oder auch der Studentenausbildung statt. Im Bereich des Hochgeschwindigkeitsrechnens können wir auf jahrelange Erfahrungen mit Rechenzentren, wie bspw. in Siegen und Aachen, sowie Großrechenanlagen in den Bundesrechenzentren  auf massiv parallelen Systemen zurückblicken. Außerdem arbeitet der Lehrstuhl eng mit der Industrie im Siegener Umfeld zusammen.

Unsere derzeitigen Forschungsschwerpunkte sind:

- Aerodynamik von Fahrzeugen auf Fahrbahnsimulatoren
- Fluid- Strukturinteraktion in Arterien
- Adjungiertenbasierte Steuerung
- Kompressible Turbulenz
- Parallelisierungsstrategien
- Aeroakustik
- Aerodynamik rotierender Kugeln
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