Adaptively refined large-eddy simulations of galaxy clusters [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Andreas Maier

Adaptively Refined Large-EddySimulations of Galaxy ClustersDissertation zur Erlangung desnaturwissenschaftlichen Doktorgradesder Bayerischen Julius-Maximilians-Universit¨at Wu¨rzburgvorgelegt vonAndreas Maieraus CoburgWu¨rzburg 2008Eingereicht ambei der Fakult¨at fu¨r Physik und Astronomie1. Gutachter: Prof. Dr. Jens Niemeyer2. Gutachter:der Dissertation1. Pru¨fer: Prof. Dr. Jens Niemeyer2. Pru¨fer:3. Pru¨fer:im PromotionskolloquiumTag des Promotionskolloquiums:Doktorurkunde ausgeh¨andigt amOl~gePosvwa4Contents1 Introduction 91.1 Historical overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.2 Aim of this work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Turbulence 152.1 Phenomenology of Turbulence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.2 The Kolmogorov theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Filter formalism 213.1 Reynolds filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.2 Germano formalism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.3 Favre-Germano formalism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.4 Explicit filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 Favre-filtered equations of fluid dynamics 274.1 Basic equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274.2 Resolved energy and turbulent energy equations . . . . . . . . . . . . 284.3 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . .