Large Eddy Simulation

Large Eddy Simulation des turbulenten Geschwindigkeitfeldes eines Gases.

Die Large Eddy Simulation (LES, im deutschen auch Grobstruktursimulation genannt) ist ein Verfahren zur numerischen Berechnung von turbulenten Strömungen, also solcher mit großen Reynolds-Zahlen.

Dazu werden die Navier-Stokes-Gleichungen örtlich und zeitlich mit einem Tiefpassfilter gefiltert. So lassen sich die großen Wirbelstrukturen (d. h. die large eddies) direkt berechnen und die kleinen Strukturen werden über ein Feinstrukturmodell abgebildet.

Somit liegt die Aussagekraft und Rechenzeit zwischen der direkten numerischen Simulation (alle Strömungseigenschaften werden berechnet, die benötigte Rechenzeit ist aber für die normale Anwendung zu hoch) und der Lösung der Reynolds-Gleichungen bzw. RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes; es wird nur ein Mittelwert berechnet, dafür ist die Rechenzeit deutlich geringer als bei der LES oder gar der direkten numerischen Simulation).

Erfunden wurde die Large Eddy Simulation ursprünglich von Meteorologen, die schon immer Strömungen mit sehr großen Reynolds-Zahlen berechnen mussten.