1. Fluid flow simulation with an ▫$ℋ^2$▫ -accelerated boundary-domain integral methodJan Tibaut, Jure Ravnik, M Schanz, 2024, izvirni znanstveni članek Opis: The development of new numerical methods for fluid flow simulations is challenging but such tools may help to understand flow problems better. Here, the Boundary-Domain Integral Method is applied to simulate laminar fluid flow governed by a dimensionless velocity–vorticity formulation of the Navier–Stokes equation. The Reynolds number is chosen in all examples small enough to ensure laminar flow conditions. The false transient approach is utilized to improve stability. As all boundary element methods, the Boundary-Domain Integral Method has a quadratic complexity. Here, the ℋ2 -methodology is applied to obtain an almost linear complexity. This acceleration technique is not only applied to the boundary only part but more important to the domain related part of the formulation. The application of the ℋ2 -methodology does not allow to use the rigid body method to determine the singular integrals and the integral free term as done until now. It is shown how to apply the technique of Guigiani and Gigante to handle the strongly singular integrals in this application. Further, a parametric study shows the influence of the introduced approximation parameters. For this purpose the example of a lid driven cavity is utilized. The second example demonstrates the performance of the proposed method by simulating the Hagen–Poiseuille flow in a pipe. The third example considers the flow around a rigid cylinder to show the behavior of the method for an unstructured grid. All examples show that the proposed method results in an almost linear complexity as the mathematical analysis promisses.
Ključne besede: boundary-domain integral method, velocity–vorticity, adaptive cross approximation, modified helmholtz equation, Yukawa potential, fast multipole method, ℋ-structure
Objavljeno v DKUM: 28.11.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 14
 Celotno besedilo (3,06 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
2. Hitra robno-območna integralska metoda za simulacijo prenosnih pojavov v tekočinahJan Tibaut, 2019, doktorska disertacija Opis: V doktorski disertaciji predstavljamo hitro robno-območno integralsko metodo, ki smo jo uporabili za reševanje prenosnih pojavov v tekočini. Hitra robno-območna integralska metoda izhaja iz robno-območne integralske metode. Beseda hitra pove, da smo jo pospešili. Računska kompleksnost robno-območne integralske metode raste s kvadratom števila neznank. Zaradi tega hitro dosežemo zmogljivost razpoložljive računalniške opreme in smo tako omejeni na preproste primere. Z aproksimacijsko metodo zmanjšamo računsko kompleksnost robno-območne integralske metode. Uporabili smo križno aproksimacijo s hierarhično razdelitvijo matrik. Razvit algoritem smo primerjali s primeri, ki so v svetu priznani. V naših raziskavah smo rešili hitrostno-vrtinčno obliko Navier-Stokesovih enačb. Simulirali smo tok nanotekočine, ki ga žene naravna konvekcija v zaprti kotanji. Nanotekočina je zmes tekočine in delcev, ki imajo velikost nekaj nanometrov. Zapisali smo model, s katerim smo rešili tok nanotekočine, ki je vsebovala nanodelce aluminijevega oksida.
Ključne besede: robno-območna integralska metoda, $\mathcal{H}$-struktura, križna aproksimacija, nanotekočine, prenos toplote, naravna konvekcija, hitrostno-vrtinčna oblika Navier-Stokesovih enačb, računalniška dinamika tekočin
Objavljeno v DKUM: 23.12.2019; Ogledov: 1566; Prenosov: 193
Celotno besedilo (2,24 MB) |
3. Numerična simulacija turbulentne Rayleigh-Benard naravne konvekcijeJan Tibaut, 2015, magistrsko delo Opis: V magistrski nalogi je opisan pristop k reševanju naravne konvekcije pri visokih Rayleighjevih številih. Z metodo končnih volumnov smo izvedli URANS- in LES-simulacijo. Za URANS-simulacijo je bil uporabljen SST-turbulentni model, za LES-simulacijo pa smo uporabili dinamični Smagorinsky-Lillyjev model. Ker je za izvedbo LES-simulacije potrebna velika računalniška moč, smo tridimenzionalno domeno poenostavili v dvodimenzionalno. Končni rezultati so se med sabo dobro ujemali. Med tridimenzionalno in dvodimenzionalno obravnavo so se pokazale nekatere razlike.
Ključne besede: Rayleigh-Bénardova naravna konvekcija, naravna konvekcija, turbulentna naravna konvekcija, naravna konvekcija med dvema horizontalnima stenama, računalniška dinamika tekočin, dinamika turbulentnih pojavov, numerična simulacija turbulentne Rayleigh-Bénardove naravne konvekcije, metoda končnih volumnov, nestacionarna simulacija
Objavljeno v DKUM: 28.08.2015; Ogledov: 1531; Prenosov: 322
Celotno besedilo (7,47 MB) |
4. Računska analiza obtekanja lopatice lopatične rešetkeJan Tibaut, 2012, diplomsko delo Opis: Vsebina diplomske naloga zajema računsko analizo obtekanja lopatice lopatične rešetke in rezultate. Za reševanje naloge smo uporabili program CFX Ansys. S programom smo zamrežili kanal, ki je vseboval vnaprej izbrano lopatico, in izvedli preračune pri različnih vpadnih kotih lopatice. Rezultate smo primerjali z izmerjenimi vrednostmi in jih komentirali.
Ključne besede: aksialni kompresor, lopatica, lopatična rešetka, računalniška dinamika tekočin, mreža, numerična metoda
Objavljeno v DKUM: 15.11.2012; Ogledov: 1930; Prenosov: 175
Celotno besedilo (998,86 KB) |
