Multi-Fidelity Approaches to Modeling and Simulation of Complex Flows
Translated title:
Multi-Fidelity Methoden für die Modellbildung und Simulation Komplexer Strömungen
Author:
Winter, Josef Maximilian
Year:
2024
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
TUM School of Engineering and Design
Institution:
Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik (Prof. Adams)
Advisor:
Adams, Nikolaus A. (Prof. Dr.)
Referee:
Adams, Nikolaus A. (Prof. Dr.); Schröder, Wolfgang (Prof. Dr.); Koutsourelakis, Phaedon-Stelios (Prof., Ph.D.)
Language:
en
Subject group:
MAS Maschinenbau
TUM classification:
MTA 300; VER 505
Abstract:
This work develops computationally efficient techniques for modeling and simulating interfacial instabilities. First, a modular simulation framework for compressible multi-phase flows using a sharp-interface level-set method is introduced. It acts as a data generator for constructing stochastic multi-fidelity surrogate models for dendritic growth problems. Finally, a novel solution strategy for general inverse Stefan problems based on multi-fidelity Bayesian optimization is developed.
Translated abstract:
Im Rahmen dieser Arbeit werden effiziente Methoden für die Modellbildung und Simulation von Grenzflächeninstabilitäten entwickelt. Es wird eine Simulationsumgebung für kompressible Mehrphasenströmungen vorgestellt, die auf der Level-Set-Methode basiert. Mithilfe dieser werden Datensätze generiert, welche als Baustein für stochastische multi-fidelity Ersatzmodelle für dendritische Erstarrungsvorgänge dienen. Zudem wird ein multi-fidelity Verfahren zur Lösung inverser Stefan-Probleme vorgestellt.
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