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status_changed: 2012-08-14 15:15:47
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Richter, Thomas
title: Parallel Multigrid Method for Adaptive Finite Elements with Application to 3D Flow Problems
title_de: Paralleles Mehrgitterverfahren fuer adaptive Finite Elemente mit Anwendung auf 3D Stroemungsprobleme
ispublished: pub
subjects: ddc-510
divisions: i-110400
adv_faculty: af-11
keywords: parallel , multigrid , reactive flows , adaptive finite elements
cterms_swd: Mehrgitterverfahren
cterms_swd: Finite-Elemente-Methode
cterms_swd: Navier-Stokes-Gleichung
cterms_swd: Parallelisierung
abstract:   Aim of this work is the examination of numerical methods for the   solution of large systems of PDE's. The equations under   consideration arise from chemically reacting flows.   A focal point is the analysis of a finite element   discretization with stabilized finite elements of degree   two. Aspects of error estimation, solution techniques and mesh   adaptivity are discussed with regard to the Navier-Stokes   equations. Using a well established Navier-Stokes benchmark flow the   discussed methods are verified.    To cope with the huge systems arising from reactive flow problems a   parallel multigrid method on locally refined meshes is presented.    Finally, we will perform a simulation of a methane burner in a   complex three dimensional geometry. We will use a detailed reaction   mechanism with 39 chemical species.
abstract_translated_text:   Gegenstand dieser Arbeit ist die Analyse von numerischen Verfahren   zur Loesung von grossen Systemen partieller   Differenzialgleichungen. Die betrachteten Gleichungen treten   z.B. bei der Simulation von reaktiven Stroemungen auf.    Ein Schwerpunkt ist die Untersuchung einer stabilisierten Finite   Elemente Diskretisierung mit quadratischen Ansatzraeumen. Anhand   der Navier-Stokes Gleichungen werden Aspekte wie das Loesen der   Gleichungssysteme, Fehlerschaetzung und Gitteradaption behandelt.   Die vorgestellten Verfahren werden an einem etablierten   Navier-Stokes Benchmark verifiziert.      Bei der Simulation von reaktiven Stroemungen vergroessert sich   die Anzahl der Loesungskomponenten um die Anzahl an chemischen   Substanzen. Die implizit gekoppelte Loesung der entsprechenden   Gleichungen stellt hinsichtlich Rechen- und Zeitaufwand eine enorme   Anforderung an die Computer. Um eine Loesung ueberhaupt zu   ermoeglichen wird eine paralleles Mehrgitterverfahren auf adaptiven   Gittern vorgestellt.   Schliesslich werden Simulationsrechnungen einer Methanflamme in   einem Brenner mit komplexer, dreidimensionaler Geometrie   praesentiert. Die chemischen Reaktionen werden mit einem detailierten   Reaktionsmechanismus unter Beruecksichtigung von 39 chemischen   Substanzen modelliert. 
abstract_translated_lang: ger
class_scheme: msc
class_labels: 65N30, 65N55, 65N50
date: 2005
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00005743
ppn_swb: 1644159082
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-57433
date_accepted: 2005-07-13
advisor: HASH(0x55de57a386d0)
language: eng
bibsort: RICHTERTHOPARALLELMU2005
full_text_status: public
citation:   Richter, Thomas  (2005) Parallel Multigrid Method for Adaptive Finite Elements with Application to 3D Flow Problems.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/5743/1/phd_14.07.2005.pdf