Direct Numerical Simulation of Boundary Layers

Abstract

[ES] Las resoluciones numéricas mediante métodos de cálculo DNS de problemas de Mecánica de Fluidos son el futuro de la Aerodinámica ya que permiten obtener toda la información del campo que se estudia. Sin embargo, actualmente no se dispone de la capacidad computacional, en todo el mundo, que sea capaz de suplir las necesidades de este método de cálculo para una simple ala. El objetivo principal de este proyecto es mejorar las resoluciones DNS que se tiene en la actualidad para así acercar este modelo de cálculo a una realidad en las simulaciones en el plano de la Ingeniería Aeronáutica. Se va a realizar modificaciones en el código LISO con el fin de dotarle de cierta versatilidad para poder enfrentarse a problemas de capa límite o turbulencia de pared. Esto permitirá alcanzar valores de Reτ numéricos más grandes que los que se ha podido obtener hasta ahora. Las simulaciones que se ha realizado se han sido ejecutadas en un primer momento en el supercomputador de la UPV con el modelo secuencial del que se dispone, las simulaciones del modelo paralelizado se deberán en el SuperMUC del CLS ya que se requiere de millones de horas de cálculo distribuidas entre distintos servidores

[EN] The numerical resolutions by means of DNS calculation methods of Fluid Dynamics problems are the future of Aerodynamics since they allow obtaining all the information of the field under study. However, there is currently no computational capacity worldwide that is capable of meeting the needs of this calculation method for a simple wing. The main objective of this project is to improve the DNS resolutions that are currently in place in order to bring this calculation model closer to a reality in simulations in the domain of Aeronautical Engineering. Modifications will be made to the LISO code in order to give it some versatility to be able to face problems of boundary layer or wall turbulence. This will allow reaching numerical Reτ values larger than those that have been obtained so far. The simulations that have been carried out have been initially run on the UPV’s supercomputer with the available sequential model, the parallelized model simulations must been run on the CLS’s SuperMUC since it requires millions of hours calculation distributed among different servers.

[CA] es resolucions numèriques mitjan¸cant mètodes de càlcul DNS de problemes de mecànica de fluids són el futur de la Aerodinàmica ja que permeten obtenir tota la informació de camp que s’estudia. Actualment, però, no es disposa de la capacitat computacional, en tot el món, que sigui capaç de suplir les necessitats d’aquest mètode de càlcul per a una simple ala. L’objectiu principal d’aquest projecte és millorar les resolucions DNS que es té en l’actualitat per així apropar aquest model de càlcul a una realitat en les simulacions en el pla de l’Enginyeria Aeronàutica. Es va a realitzar modificacions en el codi LISO amb la finalitat de dotar-li de certa versatilitat per poder enfrontar-se a problemes de capa límit o turbulència de paret. Això permetrà assolir valors de Reτ numèrics més grans que els que s’ha pogut obtenir fins ara. Les simulacions que s’ha realitzat s’han estat executades en un primer moment en el supercomputador de la UPV amb el model seqüencial de què es disposa, les simulacions de el model paral·lelitzat es deuran en el SuperMUC de l’CLS ja que es requereix de milions d’hores de càlcul distribuïdes entre diferents servidors