Gerris ist ein Open-Source CFD Software-Tool entwickelt von Dr. Stéphane Popinet von der Nationales Institut für Wasser- und Atmosphärenforschung (NIWA) in Neuseeland. Obwohl der Code ursprünglich für die Modellierung komplexer Windmuster entwickelt wurde, wird er weltweit zur Modellierung komplexer Strömungen wie der Wiedereintrittsdynamik von Raumfahrzeugen, des Luftwiderstands an Flugzeugtragflächen und der Kraftstoffeinspritzung in Auto- und Raketentriebwerken verwendet.

Im Rahmen der kontinuierlichen Bemühungen von Rescale, alle Tools zu unterstützen, die unsere Kunden Bedarf haben wir Gerris zu unserer Bibliothek verfügbarer Software.Um die Nützlichkeit des Gerris-Tools zu demonstrieren, haben wir eine einfache Strömungsvisualisierung durchgeführt und ein Tutorial erstellt. Diese Beispielsimulation ist eine CFD-Analyse einer zweidimensionalen viskosen Strömung um einen beheizten Zylinder.

Diese Simulation erzeugt eine Reihe von Bildern, die zeigen, wie sich im Laufe der Zeit Wirbel hinter dem Zylinder entwickeln. Das resultierende Muster alternierender Wirbel wird als Bénard-von-Kárman-Wirbelstraße.

Anschließend untersuchten wir mit dieser Simulation die Auswirkungen einer Änderung des Zylinderdurchmessers auf die entstehenden Turbulenzen. Dazu führten wir einen parallelen Versuchsaufbau durch, um Durchmesser von 0.06 bis 0.1 in Schritten von 0.005 Längeneinheiten zu untersuchen.

Lauf 1 (oben) ist ein Zylinder mit einem Radius von 0.06, Lauf 9 (unten) ein Zylinder mit einem Radius von 0.1. Abgesehen von der Radiusänderung haben beide Fälle die gleichen Anfangsbedingungen. Diese beiden Bilder stellen auch den gleichen Schritt in der Simulation dar. Im Fall des größeren Zylinders ist die Bénard-Von-Kármán-Wirbelstraße aufgrund der Vergrößerung der gebildeten Wirbel weniger gleichmäßig.

Wenn Sie mehr über Gerris erfahren möchten, bietet Gerris auf seiner Website zahlreiche Tutorials und Beispiele an, die sich hervorragend für Erstbenutzer eignen. Diese Tutorials finden Sie hier: https://gfs.sourceforge.net/tutorial/tutorial/tutorial1.html

Sie können dieses Gerris-Tutorial hier abschließen:
https://rescale.com/resources/analysistools/gerris-2d/.