Das Institut für Fluiddynamik und Schiffstheorie der TUHH sucht eine motivierte studentische Hilfskraft mit dem Ziel, das Randelementeverfahren panMARE weiterzuentwickeln. Im Rahmen der Arbeit soll ein Gittergenerierungsverfahren zur Vernetzung dreidimensionaler Geometrien entwickelt werden. Die Stelle bietet die Gelegenheit, einen Einblick in Randelementeverfahren zu erlangen und die eigenen Programmierkenntnisse auszubauen.

Um den Programmieraufwand für den Anwender von panMARE deutlich zu reduzieren, soll ein adaptives Gittergenerierungsverfahren entwickelt werden. Die implementierten Algorithmen sollen zu verbesserten numerischen Gittern führen und für die im Randelementeverfahren relevanten Geometrien flexibel einsetzbar sein. Dazu gehören gewölbte Oberflächen (Propellerflügel und -naben, Schiffsrümpfe) und ebene Oberflächen (freie Wasseroberfläche im unausgelenkten Zustand).

Im Fokus stehen primär unstrukturierte Algorithmen wie die Delaunay Triangulation oder die Advancing-Front-Methode mit der Möglichkeit der lokalen Verfeinerung/Vergröberung der Maschenweite. Sekundär sollen blockstrukturierte Methoden für strukturierte Gittertopologien implementiert werden. Diese Methoden glätten auf Basis elliptischer Differentialgleichungen die krummlinigen Gitterlinien iterativ über die Blockgrenzen hinweg. Alternativ werden hyperbolische Differentialgleichungen genutzt, um strukturierte Gitterblöcke anhand einer vorgegebenen Randkurve zu extrapolieren.

Der Einfluss der verschiedenen generierbaren Gittertopologien auf die Lösung des Strömungsproblems wird kontinuierlich durch Parameterstudien analysiert und dokumentiert. Als Berechnungsfälle kommen Simulationen mit Tragflügeln, Propellern oder die Interaktion von Körpern mit der freien Wasseroberfläche in Frage.

Für die verschiedenen Arbeitspunkte können alternativ auch Studienarbeiten (Bachelor/Projekt/Masterarbeit) auf Anfrage formuliert werden.

• Selbstständiges Einarbeiten in die Algorithmen
• Versionsverwaltung mit Git/GitLab
• Erfahrung in der objektorientierten Programmierung mit Python
• Erfahrung mit dem Randelementeverfahren panMARE von Vorteil
• Fortran, C, C++ oder Matlab Code lesen und verstehen von Vorteil
• Kenntnisse in Linux (Terminal) und ParaView (Post-Processing) von Vorteil
• Räumliches Vorstellungsvermögen von Vorteil

Beginn und Dauer:

• Ab sofort
• Mindestens ein Semester

Arbeitspensum:

• 35 bis 40 h/Monat
• Flexible Arbeitszeit
• Arbeitsplatz am Institut oder Remote

Unterlagen:

• Leistungsübersicht

• Raphael Bévand
• Robert Beckmann