FORTVER

Bei sehr vielen technisch bedeutsamen Verbrennungsprozessen ist der Einfluss von Turbulenz wesentlich. Derzeit werden diese Prozesse hauptsächlich über die Lösung der reynoldsgemittelten Navier-Stokes-Gleichungen unter Zuhilfenahme eines Turbulenzmodells simuliert. Es zeigt sich aber, dass dieses Vorgehen gerade für die Berechnung komplexer, thermofluiddynamisch anspruchsvoller Vorgänge wie turbulente Mischung und instationäre Verbrennung auf Grenzen stößt. Ein sehr großes Potenzial für eine deutlich bessere Vorhersagegenauigkeit wird hier in der Methodik der Large-Eddy-Simulation (LES) gesehen. Bei der LES-Methodik werden alle räumlichen und zeitlichen Skalen numerisch berechnet, die größer als die Maschenweite und der gewählte Zeitschritt sind, während alle Vorgänge auf kleineren Skalen modelliert werden. Dieses Berechnungsverfahren ist sehr anspruchsvoll und bei weitem noch nicht zu einer „Black-Box“-Methode gereift. Ihre Anwendung erfordert neben physikalischer Einsicht und numerischer Erfahrung eine besonders große Rechnerleistung. Die Bedingungen für eine gezielte Entwicklung dieser Technik sind aber gerade in Bayern mit den vorhandenen Höchstleistungsrechnerkapazitäten hervorragend. Gerade deshalb sind gezielte Forschungsaktivitäten hier eine wichtige Investition für den Forschungs- und Technologiestandort Bayern. Mit steigender Rechnerleistung scheint es möglich, in absehbarer Zeit auch erste Fragestellungen aus dem industriellen Umfeld zu bearbeiten. Deshalb soll jetzt begonnen werden, die Entwicklung von Werkzeugen, die auf die Vorteile von LES zur Berechnung turbulenter Verbrennung zurückgreifen, unter Einsatz der gemeinsamen Ressourcen voranzutreiben.