Ansätze, Methoden und Software zur Simulation von Echtzeit-Interaktion mit Strömungen

Numerische Simulationen hydrodynamischer Fragestellungen sind heute fester Bestandteil der wasserbaulichen und hydrologischen Forschung. Unter dem Begriff „Computational Fluid Dynamics” (CFD) werden dabei viele verschiedene Verfahren zusammengefasst mit denen eine definierte Problemstellung einmalig oder in einer begrenzten Anzahl an Varianten berechnet/analysiert werden kann. Die fortschreitende Leistungsfähigkeit von Computern sowie effizientere numerische Methoden und Codes, können es Anwendern heute erlauben, in eine hydrodynamische Simulation in Echtzeit einzugreifen und die Auswirkungen eines solchen Eingriffs (z. B. nach Entnahme von Steinen aus einem Bach) sofort dargestellt zu bekommen. Ziele der Bachelorarbeit: Im Rahmen der hier ausgeschriebenen Bachelorarbeit soll eine umfangreiche Literaturübersicht zu verfügbaren Verfahren, Methoden und bestehender Software erstellt werden, die dem Anwender eine Echtzeit-Interaktion mit CFD-Simulationen ermöglicht. Dazu gehören u. a. die Recherche wissenschaftlicher Literatur, die Aufstellung verwendeter numerischer Methoden (z. B. FVM, SPH, LBM), die Auflistung von Anwendungsmöglichkeiten und -grenzen (z. B. in Bezug auf die visuelle Darstellung) sowie Einschätzungen zur Praxistauglichkeit. In Absprache mit den Betreuern kann auch die Erstellung einer Beispielanwendung Bestandteil der BA sein. Anforderungen: Wir suchen nach einer Studentin/einem Studenten die/der sich für numerische Fragestellungen begeistern kann und bereit ist, sich auch in komplexe Sachverhalte tief einzuarbeiten. Je nach wissenschaftlichem Ergebnis der BA, kann die Möglichkeit bestehen, die Arbeit in einer späteren Masterarbeit fortzuführen.