Methodenentwicklung bei der CFD-Simulation

21 Oktober 2019

Prof. Dr-Ing. Markus Klein, Professor für Numerische Methoden in der Luft- und Raumfahrt, hat beim BMWi das Projekt „Entwicklung und Bewertung einer URANS basierten Methodik zur Untersuchung von Unsicherheiten bei der CFD-Simulation“ (UQ4CFD) erfolgreich eingeworben.

Förderer: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) – Reaktorsicherheitsforschung
Laufzeit: 01.09.2019 bis 30.08.2022


Das wissenschaftliche und technische Gesamtziel des Vorhabens ist, eine Methodik zur Quantifizierung der Fortpflanzung von Unsicherheiten in CFD-Berechnungen unter den Randbedingungen der Reaktorsicherheitsforschung zu etablieren.

Zentrales Ziel der Methoden(weiter-)entwicklung besteht darin, den Rechenaufwand existierender Verfahren unter Berücksichtigung der Aussagekraft zu optimieren und somit CFD basierte Unsicherheitsanalysen praktisch anwendbar zu machen. Mit der Anwendung auf einen Validierungsfall zu auftriebsgetriebenen Mischungsvorgängen im Sicherheitseinschluss wird eine sicherheitsrelevante Fragestellung zur Wasserstoffverteilung im Sicherheitsbehälter aufgegriffen.

Die Analyse der Unsicherheiten und Sensitivtiäten dient (i) der Quantifizierung des Einflusses der verschiedenen Unsicherheiten und (ii) der Etablierung einer Reihenfolge, mit der verschiedene Unsicherheitsquellen das Resultat beeinflussen. Daraus ergeben sich Aussagen zur Belastbarkeit der Simulationsergebnisse, sowie wichtige Informationen für den Modellabgleich im Rahmen der Methodenentwicklung und für die Instrumentierung und benötigte Messgenauigkeit zukünftiger Versuche.


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