Stochastische Ansätze

Eine numerische Berechnung turbulenter Strömungen in Natur und Technik ist trotz neuester Computertechnologien auch in heutiger Zeit eine anspruchsvolle Aufgabe. Die detailliertesten Studien ohne Einfluss von numerischen und Modellierungsfehlern sind nur mit sogenannten Direkten Numerischen Simulationen (DNS) möglich. Diese Simulationen sind aber auf moderate Reynolds-, Rayleigh-, oder Grashoffzahlen limitiert und höchst aufwendig. Mit Hilfe stochastischer Ansätze zur Modellierung der nichtlinearen Terme in den strömungsmechanischen Grundgleichungen kann der Aufwand der Simulation systematisch reduziert werden. Solche Verfahren werden zur Zeit auf Probleme der Verbrennung, Meteorologie, Geophysik angewendet (s. weitere Links). An der Anwendung auf verfahrenstechnische Probleme wird gearbeitet. Ebenfalls existiert eine Zusammenarbeit mit Informatikern, da die stochastischen Verfahren teilweise neue Parallelisierungsstrategien benötigen.