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Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Cluster Ludwig wird seit Mai 2010 primär für verteilte Berechnungen im Ingenieurwesen eingesetzt. Einen Schwerpunkt bilden hierbei insbesondere methodische Entwicklungen im Bereich des Bauingenieurwesens und der Umweltwissenschaften sowie des Maschinenbaus. Darüber hinaus werden auch Projekte im Grundlagenbereich des High Performance Computing bearbeitet, so z.B. im BMBF Projekt FeTOL, bei dem die Entwicklung von resilienten Berechnungsmethoden und geeigneter middleware im Fokus stehen. In mehr als einem Dutzend DFG-, BMBF- und EU-Projekten werden unter Verwendung von selbstentwickelten Forschungscodes und Open-Source-Modellen (Weather Research and Forecasting (WRF) modeling system, OpenFoam, ...) komplexe Fragestellungen der Struktur- und Strömungsmechanik, der Akustik sowie der Mikro-Klimaforschung bearbeitet. Die folgenden Projekttitel vermitteln hierzu exemplarisch einen Eindruck: "Entstehung und Vorhersage von Körperschall bei Propellern", Advanced Numerical Simulation techniques for solving complex engineering problems, „Numerische Simulation von Hochleistungswasserrädern“ ,“SFB 880 „Hochauftrieb künftiger Verkehrsflugzeuge“, Teilprojekt C3 „Strukturentwurf und Aeroelastik“, “Strategien und Methoden des Life-Cycle-Engineerings – NTH-Bau”, „Numerische Simulation von Befüll- und Entleerungsvorgängen in Siloanlagen“, “Duktile Schädigungsentwicklung bei Stahl unter dynamischer Belastung“, „Turbulenzmodellierung bei Fluid-Struktur Interaktion“, „Lattice-Boltzmann-Methoden für skalierbare Multi-Physik-Anwendungen“, „Eine fehlertolerante Umgebung für peta-scale MPI-Löser“, “Pore scale simulation of energy and mass flux in 3d saturated porous media”, „Infiltration von Schmutz in poröse Fahrbahnsysteme-Identifikation der dominanten physikalischen Teilprozesse auf der Porenskala“, „Numerische Modellierung von porenskaliger Strömung und Akustik in und um poröse Materialien bei hohen Reynoldszahlen und Validierung“, „Muster und Strukturen in Boden- Pflanzen-Atmosphären-Systemen: Erfassung, Modellierung und Datenassimilation“, „Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik“, „Mikrosysteme für partikuläre Life-Science-Produkte“.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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A lattice Boltzmann approach for free-surface-flow simulations on non-uniform blockstructured grids. Computers & Mathematics with Applications, Vol. 59. 2010, Issue 7, pp. 2215-2235.
C. Janßen, M. Krafczyk
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An Explicit Model for Three-Dimensional Fluid-Structure Interaction using LBM and p-FEM. In: Hans-Joachim Bungartz, Miriam Mehl,
Michael Schäfer (eds), Interaction II. Lecture Notes in Computational Science and Engineering, Vol. 73. 2010, pp. 285-325.
S. Geller, S. Kollmannsberger, M. El Bettah, M. Krafczyk, D. Scholz
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Lattice Boltzmann Method for Computational Fluid Dynamics.
In: Encyclopedia of Aerospace Engineering, 2010, pp. 651-660.
L.-S. Luo, M. Krafczyk, W. Shyy
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A Complex Automata approach for In-stent Restenosis: two-dimensional multiscale modeling and simulations. Journal of Computational Science, Vol. 2. 2011, Issue 1, pp. 9-17.
A. Caiazzo, D. Evans, J.-L. Falcone, J. Hegewald, E. Lorenz, B. Stahl, D. Wang, J. Bernsdorf, B. Chopard, J. Gunn, R. Hose, M. Krafczyk, P.Lawford, R. Smallwood, D. Walker, A. Hoekstra
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Fast kd-tree-based hierarchical radiosity for radiative heat transport problems. International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 86. 2011, Issue 9, pp. 1082–1100.
S.Bindick, M. Stiebler and M. Krafczyk
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Pore-scale determination of parameters for macroscale modeling of evaporation processes in porous media. Water Resources Research, Vol. 47. 2011, Issue 7, W07543.
B. Ahrenholz, J. Niessner, R. Helmig, M. Krafczyk
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Rotation of spheroidal particles in Couette flows. Journal of Fluid Mechanics, Vol. 692. 2012, pp. 369-394.
H. Huang, M. Krafczyk, X. Yang
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Two approaches to modeling the initiation and development of rills in a man-made catchment. Water Resources Research, Vol. 48, Issue 1, W01531.
M. Hofer, P. Lehmann, M. Stähli, S. Seifert, M. Krafczyk
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A Lattice Boltzmann Approach for Distributed Three-dimensional Fluid-Structure Interaction. Progress in Computational Physics Volume 3: Novel Trends in Lattice-Boltzmann Methods. 2013, pp. 199-216 ()
S. Geller, C. Janssen, M. Krafczyk
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Numerische Simulation von Gebäudebelüftung mit einem Lattice Boltzmann-LES-Modell. Bauphysik, Vol. 35. 2013, Issue 1, pp. 2–7.
S. Uphoff, M. Krafczyk, M. Schönherr, M. Stiebler, M. Zargari
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Turbulent Jet computations based on MRT and Cascaded Lattice Boltzmann models. Computers & Mathematics with Applications, Vol. 65. 2013, Issue 12, pp. 1956-1966.
S. Geller, S. Uphoff, M. Krafczyk
