Prüfungsprotokoll 10.9.19

  • Vorlesung

    Die Vorlesung fand ich sehr interessant, vor allem weil Professor Jakirlic sehr viel Ahnung von dem Thema hat und ich seinen Vortragsstil ansprechend fand. Ich persönlich kann die Vorlesung jedem empfehlen, der später in die Strömungssimulation einsteigen möchte oder etwas über Turbulenzmodellierung lernen will.


    Prüfung

    Generell lief die Prüfung so ab, wie in den vorherigen Prüfungsprotokollen beschrieben wurde. Ich habe ein Aufgabenblatt erhalten und hatte 30min alleine Zeit, die Fragen durchzugehen und mir schriftliche Notizen zu machen. Dabei durfte alles verwendet werden (bei elektronischen Geräten bin ich mir nicht sicher, das wäre aber nicht weiter aufgefallen). Danach ging Prof. Jakirlic mit mir alle Fragen durch (40min).


    Fragen


    1.      Navier-Stokes-Gleichung und die Überführung in die RANS Gleichung erklären. Welche Terme sind verantwortlich für die Produktion der Turbulenz? Physikalische Bedeutung des Gradienten der turbulenten Schubspannung

    Nachfrage: wie wird der Reynoldsspannungstensor modelliert, Boussinesq’sche und Prandtl’sche Analogie. Er wollte außerdem wissen, wie das k-epsilon Modell hergeleitet wurde. Man soll sich auf die Prandtl’sche Analogie beziehen und Längenmaß und Geschwindigkeitsmaß entsprechend einsetzen (S.8 no3) mit Verständnis über diese Größen.

    l=k^3/2 v=k^1/2


    2.      Interpolationspraxis (warum muss eine Diskretisierung durchgeführt werden) und Interpolationslevel (Integrale und Integranden) erklären.

    Boundedness erklären und auch die UDS und CDS Verfahren für phi_e aufstellen. Dann die Verfahren und das MINMOD-Schema in das Normalized Variable Diagramm eintragen.


    3.      „Deffered Correction Layer“ und „Unterrelaxation“ erklären


    4.      Druckrandbedingungen erklären

    Nachfrage: Druck-Geschwindigkeits-Kopplung erklären (ohne Gleichung), dabei kann auf das Druck-Korrektur-Verfahren eingegangen werden. Generell lassen sich Unterschiede in der Geschwindigkeitslösung über die Drücke korrigieren.


    5.      Bedingungen von Wandfunktionen auflisten und die „Constant-Stress-Layer“ herleiten (siehe Anhang). Welche Randbedingung verwendet man für die Geschwindigkeit an der Wand.

    Hier gab es eine kritische Nachfrage: Er meinte, die Grundannahme für die Wandfunktionen sei generell das logarithmische Wandgesetz und die Randbedingung sei die Vorgabe der Reibkraft (daraus berechnet sich die Spannung). Passt also gut auf, wenn er etwas über eine Kraft erzählt, denn aus den Folien konnte ich das nicht mit dem Thema in Verbindung bringen, auch wenn es auf S.26 no5 steht.


    6.      Zwei Rechenaufgaben: (siehe Anhang)