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Studien-/ Abschlussarbeit

Kopplungsstrategien beim Lösen der Reynolds gemittelten Navier-Stokes Gleichungen

Beginn

ab sofort

Dauer

6 Monate

Beschäftigungsgrad

Vollzeit

"Spitzenforschung braucht auf allen Ebenen exzellente Köpfe - besonders noch mehr weibliche! Starten Sie bei uns, wir freuen uns auf Ihre Bewerbung" Ihre Prof. Dr. Pascale Ehrenfreund - Vorsitzende des Vorstands

Ihre Mission:

Die numerische Simulation turbulenter Strömungen ist von zentraler Bedeutung für die Entwicklung der Flugzeuge der Zukunft. Für diese Aufgabe werden effiziente und robuste Lösungsverfahren zum approximativen Lösen der Reynolds gemittelten Navier-Stokes Gleichungen benötigt.

Das System Reynolds-gemittelter Navier-Stokes Gleichungen besteht aus zwei Systemen an Gleichungen:

a) die gemittelten Strömungsgleichungen der Fluiddynamik (Hauptströmungsgleichungen)

b) Gleichungen, die die turbulenten Effekte repräsentieren (Turbulenzgleichungen)

Aus mathematischer Sicht bilden diese Systeme ein gekoppeltes System von nichtlinearen Gleichungen, welches nach Diskretisierung durch ein System gewöhnlicher Differentialgleichungen repräsentiert werden kann, für das man eine stationäre Lösung sucht.

Ein Weg, dieses Gleichungssystem zu lösen, d.h. eine stationäre Lösung zu finden, besteht darin, die Gleichungen schwach gekoppelt voneinander zu lösen, d.h. formal wird nicht das voll gekoppelte System auf einmal gelöst, sondern die Gleichungen werden unabhängig durch schwache Kopplung gelöst. Eine solche Vorgehensweise hat sich für eine Vielzahl an Beispielen als erfolgreich erwiesen und trägt der Tatsache Rechnung, dass die beiden Gleichungen sich im Lösungsprozess häufig anders verhalten. Aus mathematischer Sicht ist das ursprüngliche System ein gekoppeltes System von Gleichungen, welches auch voll gekoppelt gelöst werden kann.

Bisher fehlen strikte, vergleichende Untersuchungen, welche die Vor- und Nachteile der beiden verschiedenen Vorgehensweisen untersuchen.

Unter Vorgabe eines Computercodes, der verschiedene Turbulenzmodelle schwach gekoppelt löst, sind folgende Ziele zu erreichen:

  • Implementation eines voll gekoppelten Algorithmus, d.h. das System von Gleichungen wird voll gekoppelt gelöst.
  • Für eine Auswahl an Testfällen mit der neu implementierten Methodik Vergleichsrechnungen durchführen.
  • Dokumentation der Ergebnisse in einem schriftlichen, zusammenhängenden Dokument.

Ihre Qualifikation:

  • Student/in der Mathematik, Informatik oder Luft- und Raumfahrttechnik, Bachelorabschluss erwünscht
  • gute Vorkenntnisse im Programmieren mit C/C++ vorteilhaft
  • idealerweise gute Vorkenntnisse im Bereich des wissenschaftlichen Rechnens und Algorithmenentwicklung

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (m/w/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Schwerbehinderte Bewerberinnen und Bewerber bevorzugen wir bei fachlicher Eignung. Schwerbehinderte Bewerberinnen und Bewerber bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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  • Sie können sich diese Stellenanzeige per E-Mail zusenden und Ihre Bewerbung am stationären Computer oder Laptop erstellen.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Dr. Stefan Langer
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik

Tel.: +49 531 295-3615

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