Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 11: Fluiddynamik

DY 11.1: Vortrag

Montag, 11. März 2002, 10:00–10:15, H3

Untersuchung der Energiekonsistenz von Galerkin-Approximationen bei der ebenen Couette-Strömung — •Steffen Page und Alexander Rauh — Fachbereich Physik, Carl von Ossietzky Universität, 26111 Oldenburg

In numerischen Simulationen möchte man die physikalischen Energiebilanzen möglichst genau berücksichtigen. Bei der ebenen Couette-Strömung ist die zeitliche Änderung der Strömungsenergie bestimmt durch die externe Leistung der sich bewegenden Randplatten und der pro Zeit in der Strömung dissipierten Energie.

Es stellt sich heraus, daß im Rahmen der inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen die Standard-Galerkin-Approximationen die Energiebilanz grundsätzlich verletzen. Es können zwei analytische Bedingungen für die Energiekonsistenz angegeben werden, die in Standardbasen nicht gleichzeitig erfüllt werden können.

Wir zeigen ein Beispiel, bei dem permanent eine virtuelle (unphysikalische) Energie in das System fließt.