(GRS 600) Weiterentwicklung und Ausbau numerischer Strukturen in den AC2-Programmen ATHLET und COCOSYS

Autor: 
T. Steinhoff, V. Jacht
Jahr: 
2020

Thermohydraulische Vorgänge werden im GRS-Programmpaket AC2 auf Basis von klassischen Erhaltungsgleichungen und einem Finite-Volumen-Ansatz mittels der Zeitintegration des resultierenden Anfangswertproblems simuliert. Diese Probleme sind in der Regel als steif zu betrachten, was seitens der Numerik eine implizite Behandlung notwendig macht. Hiermit einher geht das Erfordernis, lineare Gleichungssysteme zu lösen, in welche die Jacobimatrix der rechten Seite des Anfangswertproblems eingeht. Die Dimension der Probleme ist im Bereich von O(103) bis gelegentlich O(105) Unbekannte angesiedelt. Die Jacobimatrix ist stets dünnbesetzt.

In diesem Vorhaben wurden numerisch und software-technisch geprägte Verbesserungen in AC2 eingebracht. Der Fokus lag hierbei auf der Komponente NuT (Numerical Toolkit) und dessen Interaktion mit den AC2-Komponenten ATHLET / ATHLET-CD (ATHLET/CD) sowie COCOSYS.