Projekt:
Numerik
Thema: Numerische Strömungssimulation
Dr. Sven Beuchler
In dem noch jungen Forschungsgebiet des wissenschaftlichen Rechnens werden der technische Sachverstand der Ingenieure, die numerischen Verfahren der Mathematiker und die modernen Methoden und Rechner der Informatiker gleichgewichtig interdisziplinär eingesetzt. Die mathematische Vorausberechnung technischer Prozesse, kurz numerische Simulation genannt, ist dabei ein wichtiges Ziel. Durch die numerische Simulation kann beispielsweise der Aufbau kostspieliger Versuchsaufbauten vermieden werden. Darüber hinaus lassen sich in vielen Fällen Aussagen treffen, bei denen dies auf Grund technischer Unzulänglichkeiten sonst nicht möglich wäre, oder ein praktisches Experiment sich von vornherein verbietet. Ein wichtiges Beispiel für den Einsatz der numerischen Simulation ist die Berechnung von Strömungsvorgängen wie die Umströmung eines Flugzeugflügels, der Luftwiderstand eines Automobils, Verbrennungsvorgänge in Kraftwerken, sowie Schmelzprozesse und Kristallwachstum bei der Halbleiterfertigung.
Aber auch bei der Wettervorhersage, in der Geologie, der Bioinformatik und in vielen anderen Gebieten der Physik und der Chemie kommen Simulationsmethoden zum Einsatz.
Die Strömungssimulationen lassen sich auf die Lösung sehr vieler linearer Gleichungssysteme mit vielen Unbekannten zurückführen. Im Rahmen dieses Projektes sollen, beginnend mit dem Gauß-Algorithmus, verschiedene Ideen zum effizienten Lösen dieser linearen Gleichungssysteme entwickelt werden. Kenntnisse über Differentialrechnung sind für dieses Projekt nicht erforderlich.
Ergebnis der Gruppe Numerik
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