In dieser Arbeit werden zwei Immersed Boundary (IB) Methoden für die Simulation turbulenter Strömungen vorgestellt. Aufbauend auf einer Methode mit Punktwerten wird eine Flusskorrektur für die Massenerhaltung eingeführt und gezeigt, dass die Genauigkeit und Konvergenzordnung des numerischen Verfahrens erhalten bleibt. Stabilitätsuntersuchungen zeigen Vorzüge der Methode mit Flusskorrektur. Eigene Direkte Numerische Simulationen (DNS) sowie Grobstruktursimulationen der Kanalströmung mit Hügeln bei bestimmten Reynoldszahlen zeigen gute Übereinstimmung mit numerischen und experimentellen Ergebnissen aus der Literatur. Für die Grobstruktursimulation zeigt das WALE Turbulenzmodell in Kombination mit der Flusskorrektur die beste Übereinstimmung. Die Arbeit schließt mit einer Demonstration der Anwendbarkeit der IB Methode in einer komplexen Geometrie.     «

In dieser Arbeit werden zwei Immersed Boundary (IB) Methoden für die Simulation turbulenter Strömungen vorgestellt. Aufbauend auf einer Methode mit Punktwerten wird eine Flusskorrektur für die Massenerhaltung eingeführt und gezeigt, dass die Genauigkeit und Konvergenzordnung des numerischen Verfahrens erhalten bleibt. Stabilitätsuntersuchungen zeigen Vorzüge der Methode mit Flusskorrektur. Eigene Direkte Numerische Simulationen (DNS) sowie Grobstruktursimulationen der Kanalströmung mit Hügeln be...     »

This thesis presents two Immersed Boundary (IB) methods for the simulation of turbulent flows. Starting from a method using point values, an additional flux correction for the mass conservation is introduced. The results show that the accuracy and order of convergence of the numerical scheme is preserved. Stability analyses show advantages of the method with flux correction. Own Direct Numerical Simulations (DNS) as well as Large Eddy Simulations (LES) for channel flow with hills at certain Reynolds numbers agree with numerical and experimental results from literature. For the Large Eddy Simulation the WALE turbulence model shows the best agreement. The thesis closes with a demonstration of the applicability of the IB method for a complex geometry.     «

This thesis presents two Immersed Boundary (IB) methods for the simulation of turbulent flows. Starting from a method using point values, an additional flux correction for the mass conservation is introduced. The results show that the accuracy and order of convergence of the numerical scheme is preserved. Stability analyses show advantages of the method with flux correction. Own Direct Numerical Simulations (DNS) as well as Large Eddy Simulations (LES) for channel flow with hills at certain Reyn...     »