Numerische Strömungssimulation zur Bewertung von Unsicherheiten in experimentellen Untersuchungen aufgrund von Wellenreflexionen
Robinson Perić, Moustafa Abdel-Maksoud, Technische Universität Hamburg-Harburg
Wellenreflexionen an Wellenerzeugern und Wellentankseiten können ein ernstes Problem in Experimenten darstellen. Häufig können solche Reflexionen nicht vermieden werden. Es wird eine Herangehensweise vorgestellt, die es ermöglicht, den Einfluss von Wellenreflexionen mittels numerischer Strömungssimulationen zu bestimmen. Über die Wahl eines gebietsinternen Wellenerzeugers und geeigneter Randbedingungen bei der Lösung der Navier-Stokes- sowie verwandter Grundgleichungen können unerwünschte Wellenreflexionen von Tankseiten, Wellenerzeuger und Strand minimiert werden. Durch den Vergleich mit Simulationen, in denen wie im Experiment unerwünschte Reflexionen vorhanden sind, kann der Einfluss der Reflexionen auf die Strömung untersucht werden. Dies wird am Beispiel eines Schiffsmodells demonstriert, welches regelmäßigen Wellen von Steuerbord ausgesetzt ist. Hierzu werden Strömungssimulationen basierend auf den Euler-Gleichungen durchgeführt.
Assessment of the influence of undesired wave reflections on experimental results via numerical flow simulations
Robinson Perić, Moustafa Abdel-Maksoud, Technische Universität Hamburg-Harburg
Wave reflections at wave-maker and tank sides may have a serious negative impact on the results of experimental investigations. Often such reflections cannot be avoided completely. An approach is presented to assess the influence of undesired reflections. By the combination of a domain-internal wave-maker and suitable boundary conditions, undesired wave reflections at beach, wave-maker and tank sides can be minimized in flow simulations based on Navier-Stokes-type equations. Through the comparison with simulations, in which undesired wave reflection effects are present as in experiments, the influence of the reflections on the flow can be investigated. This is demonstrated for a model scale ship subjected to regular waves from starboard via flow simulations based on the Euler equations.
