Effiziente Simulationstechniken für robuste Least-Squares FEM in der Fluiddynamik
Type of Funding: Foundation Funding, Mercator Research Center Ruhr
Abstract:
Für die zuverlässige Lösungtechnisch-naturwissenschaftlicher Problemstellungen der nichtlinearen Fluiddynamik sollen neue numerische Simulationswerkzeuge entwickelt, analysiert und als Software bereitgestellt werden, die eine höhere Leistungsfähigkeit als bestehende Simulationstechniken versprechen. In diesem Projekt werden sogenannte Least-Squares Finite Elemente in Kombination mit zukunftsweisenden iterativen Lösern entwickelt. Gegenüber herkömmlichen Zugängen sollen hier die wesentlichen Approximationseigenschaften analysiert und verbessert werden, dies betrifft zum Beispiel die Massenerhaltung, die Adaptivität, etc. Die resultierenden diskreten nicht linearen Systeme sollen mit speziell angepassten Newton-Mehrgitterverfahren gelöst werden, die bzgl. der Wahl der FEM-Räume und der Problemformulierungen optimiert werden. Um in Zukunft komplexe Probleme der Biofluidmechanik und insbesondere Probleme mit Fluid-Struktur-Wechselwirkungen effizient simulieren zu können, sollen die entwickelten numerischen Methoden mit Techniken des High Performance Computing kombiniert werden und in der CFD-Software FEATFLOW realisiert werden, die den Einsatz von Parallelrechnern und Beschleunigerarchitekturen (GPUs) erlaubt.
Contact Person at UA Ruhr:
Prof. Dr.-Ing. Jörg Schröder, University of Duisburg-Essen
Prof. Dr. Stefan Turek, TU Dortmund University
UA Ruhr Researchers:
Dr.-Ing. Alexander Schwarz, University of Duisburg-Essen