Polynomchaos zur Unsicherheitsquantifizierung in Strömungssimulationen für metrologische Anwendungen Polynomial chaos for uncertainty quantification in flow simulations for metrological applications.

Autor: Schmelter, Sonja, Fiebach, André, Weissenbrunner, Andreas
Zdroj: Technisches Messen; Feb2016, Vol. 83 Issue 2, p71-76, 6p
Abstrakt: Eine Aufgabe der Metrologie ist die Bestimmung von Messunsicherheiten. Auch unter industriellen, nicht-idealen Bedingungen muss gewährleistet werden, dass Messgeräte innerhalb der vorgeschriebenen Toleranzen arbeiten. Bei der Modellierung können auftretende Störungen als Zufallsvariablen aufgefasst werden. Ihr Einfluss auf die Zielgröße kann mit Hilfe der verallgemeinerten Polynomchaos-Methode bestimmt werden, die zum Einsatz in Systemen mit aufwändigen Computermodellen entwickelt worden ist. Dieser Ansatz ermöglicht es, die erwarteten Abweichungen sowie deren Varianz äußerst effizient zu berechnen. In diesem Beitrag wird diese Methode exemplarisch auf zwei Probleme aus der Strömungsmesstechnik angewandt, in denen turbulente Strömungen mit Hilfe der Reynolds-gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen modelliert werden. One goal in metrology is the determination of measurement uncertainties. Also under industrial, non-ideal conditions, one has to ensure that the measurement devices work within the prescribed tolerances. The occuring disturbances can be modeled as random variables. Their influence on the output of interest can be determined by means of the generalized polynomial chaos method, which was developed for the use in computationally expensive systems. This approach allows the efficient calculation of the expected deviations as well as their variance. In this contribution, the method is applied to two problems from flow measurement instrumentation, where turbulent flows are modeled by means of the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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