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Wissenschaftliche Tätigkeit / Projektarbeit

Evaluierung und Erweiterung von Lattice-Boltzmann-Softwaremethoden für flugphysikalische Simulationsszenarien

Beginn

ab sofort

Dauer

3 Jahre

Vergütung

Entgeltgruppe 13 TVöD

Beschäftigungsgrad

Vollzeit (Teilzeit möglich)

"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:

Das Institut für Softwaremethoden zur Produkt-Virtualisierung in Dresden beschäftigt sich mit der Entwicklung softwaretechnischer Grundlagen zur Realisierung des virtuellen Produkts in der Luftfahrt und Raumfahrt auf Basis hochgenauer mathematisch-numerischer Beschreibungen. Dabei spielen Methoden zur multidisziplinär gekoppelten Simulation und Optimierung mittels hochauflösender Berechnungsverfahren sowie die effiziente Nutzung von Hochleistungsrechnern (High Performance Computing) eine wesentliche Rolle.

Lattice-Boltzmann-Methoden (LBM) werden neben klassischen Finite-Volumen-/Finite-Elemente-basierten Verfahren der Strömungsmechanik zunehmend für die Analyse von Flugzeugen im industriellen Kontext eingesetzt. Zum Teil begünstigen die Eigenschaften der LBM die Software-Entwicklung von Simulationscodes für hochparallele Hochleistungsrechner. In vielen Fällen lässt sich mit Hilfe von LBM das Aufsetzen komplexer Simulationen erheblich automatisieren.

Im Rahmen Ihrer Stelle sollen die Bausteine, Eigenschaften und Möglichkeiten der LBM systematisch denen von Finite-Volumen-/Finite-Elemente-basierten Techniken gegenübergestellt werden, die der LBM am ehesten vergleichbar sind. Es sollen geeignete LB-Verfahren identifiziert, prototypisch weiterentwickelt und in gekoppelte Simulationsprozesse integriert werden. Auf der Grundlage von Vergleichsrechnungen für verschiedene Referenzszenarien soll eine Bewertung der LBM zur numerischen Analyse von Flugzeugen durchgeführt werden.

Folgende Forschungsaufgaben sind von Ihnen durchzuführen:

  • Zusammenstellung von Referenzkonfigurationen zur Evaluation der LBM
  • Recherche, Identifikation und Evaluation vorhandener LB-Ansätze und -Codes und ihrer methodischen bzw. softwaretechnischen Bausteine im Hinblick auf die Simulation von Flugzeugreferenzkonfigurationen
  • Bewertung der Effizienz von LBM-Codes auf heutigen und zukünftigen Hochleistungsrechnern
  • Bewertung der räumlichen und zeitlichen Approximationsgüte und der Robustheit von LBM-Verfahren anhand repräsentativer Referenzfälle
  • Untersuchungen der Effizienz von Algorithmen der LBM zur Simulation bei großen physikalischen Zeitskalen oder stationären Problemen
  • Einbindung der LBM in multidisziplinäre Simulations- und Optimierungsszenarien mit Hilfe der im DLR etablierten HPC-Softwareumgebung FlowSimulator

Ihre Qualifikation:

  • abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) in Luft- und Raumfahrttechnik, Mathematik, Wissenschaftlichem Rechnen oder einer ähnlichen Studienrichtung
  • Erfahrungen mit Lattice-Boltzmann-Verfahren
  • vertiefte Programmierkenntnisse in C/C++ und Python
  • Kenntnisse in angewandter Informatik und Mathematik
  • Erfahrungen mit paralleler Programmierung
  • Fähigkeit zur Teamarbeit und zur eigenständigen, termingebundenen Erledigung von Aufgaben
  • gute Kenntnisse der englischen Sprache in Wort und Schrift
  • Kenntnisse von Finite-Volumen- bzw. Finite-Elemente-basierte CFD-Verfahren wünschenswert
  • Erfahrungen mit multidisziplinärer Simulation und simulationsbasierter Optimierung von Vorteil

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. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Dr.-Ing. Arthur Stück
Institut für Softwarmethoden zur Produkt-Virtualisierung

Tel.: +49 531 295-3619

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