1. Lagrangian particle tracking in velocity-vorticity resolved viscous flows by subdomain BEMJure Ravnik, Matjaž Hriberšek, Janez Lupše, 2016, izvirni znanstveni članek Opis: A numerical study of particle motion in a cubic lid driven cavity is presented. As a computational tool, a boundary element based flow solver with a Lagrangian particle tracking algorithm is derived. Flow simulations were performed using an in-house boundary element based 3D viscous flow solver. The Lagrangian particle tracking algorithm is capable of simulation of dilute suspensions of particles in viscous flows taking into account gravity, buoyancy, drag, pressure gradient and added mass. The derived algorithm is used to simulate particle behaviour in a cellular flow field and in a lid driven cavity flow. Simulations of particle movement in a cellular flow field were used to validate the algorithm. The main goal of the paper was to numerically simulate the flow behaviour of spheres of different densities and different diameters, as experimentally observed in work of Tsorng et al.The study of slightly buoyant and non-buoyant particles in a lid driven cavity was aimed at discovering cases when particles leave the primary vortex and enter into secondary vortices, a phenomenon described in the work of Tsorng et al. A parametric study of this phenomenon was preformed. The presented computational results show excellent agreement with experiments, confirming the accuracy of the developed computational method.
Ključne besede: dispersed two phase flow, Lagrangian particle tracking, cellular flow, lid driven cavity, boundary element method
Objavljeno v DKUM: 04.08.2017; Ogledov: 1279; Prenosov: 415
 Celotno besedilo (13,57 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
2. Numerični model robnih elementov za nestacionarne turbulentne tokoveJanez Lupše, 2012, doktorska disertacija Opis: V doktorski disertaciji obravnavamo razvoj numeričnega algoritma za reševanje turbulentnih tokov, osnovanega izključno na metodi robnih elementov (MRE). Rešujemo Navier-Stokesov sistem enačb, zapisan v hitrostno-vrtinčnem zapisu. Sestavljen je iz enačb kinematike toka, s katerimi poiščemo neznane vrednosti vrtinčnega polja na robu območja reševanja in neznane vrednosti hitrostnega polja v območju, ter enačb kinetike vrtinčnosti, temperature in modelov turbulence.
Enačba, s katero poiščemo vrednosti vrtinčnega polja na robu območja, je diskretizirana s standardno, enoobmočno MRE, vse ostale enačbe pa so zapisane v diskretni obliki s pomočjo MRE s podobmočji, kar omogoča velike prihranke pri računalniškem spominu.
Ker je v večini realnih primerov turbulentnih tokov nepraktično ali celo nemogoče direktno reševati Navier-Stokesov sistem enačb, ga poenostavimo. V delu obravnavamo predvsem poenostavitev vodilnih enačb s pomočjo Reynoldsovega povprečenja (RANS). Z ohranitvijo lokalnega časovnega odvoda prenosnih spremenljivk časovno povprečenje omejimo na določen časovni interval ter tako dobimo neastacionarne-RANS enačbe (URANS).
Razviti algoritem smo preverili na testnih primerih, katerih analitične rešitve poznamo. Naslednji korak je bil preračun laminarnih tokov, kjer smo izračunali tok v kanalu, tok v gnani kotanji in naravno konvekcijo v zaprti kotanji. Na koncu smo izračunali še vrsto turbulentnih tokov: turbulentni tok v kanalu, turbulentni tok preko stopnice v kanalu, turbulentni tok v kanalu s periodičnimi zožitvami in tok v kanalu s kvadratno oviro. Z naštetimi primeri smo potrdili pravilnost razvitega numeričnega algoritma in implementacije modelov turbulence, tako za časovno povprečene kot tudi nestacionarne izračune turbulentnega toka.
Ključne besede: metoda robnih elementov, hitrostno vrtinčen zapis, Reynoldsovo povprečene enačbe, modeli turbulence, nestacionarni tok, računalniška dinamika tekočin
Objavljeno v DKUM: 18.03.2013; Ogledov: 2920; Prenosov: 213
Celotno besedilo (27,34 MB) |
3. |
4. |
5. Sledenje delcem v toku viskozne tekočineJure Ravnik, Matjaž Hriberšek, Janez Lupše, 2009, objavljeni znanstveni prispevek na konferenci Opis: Predstavljena je numerična študija obnašanja delcev v gnani kotanji. Viskozen laminaren tok je simuliran s programskim paketom, ki temelji na metodi robnih elementov. Razvit je algoritem za Lagrangeovo sledenje delcev. Fizikalni model vključuje težnost, vzgon, upor in prispevke zaradi tlačnega gradienta ter dodane mase. Algoritem je bil uporabljen za simulacijo toka in obnašanja delcev v gnani kotanji. Raziskani so bili pogoji za vstop delcev različnih premerov in gostot v sekundarne vrtince v kotanji. Izvedena je bila parametrična študija. Ugotovljeno je bilo, da je velikost delca odločujoč faktor za vstop v sekundarne vrtince. Izvedena je bila primerjava z eksperimentalnimi podatki, ki je pokazala odlično ujemanje rezultatov numeričnih simulacij in eksperimentov.
Ključne besede: disperzni dvofazni tokovi, viskozni laminarni tok, Lagrangeovo sledenje delcev, gnana kotanja, velikost delcev
Objavljeno v DKUM: 31.05.2012; Ogledov: 2637; Prenosov: 50
 Povezava na celotno besedilo |
