Extended free surface flow model based on the lattice Boltzmann approach

• Autorzy: Szucki M. , Suchy J. S. , Żak P. , Lelito J. , Gracz B.

Warianty tytułu

PL

Rozszerzony model przepływów z powierzchnią swobodną oparty na metodzie siatkowej Boltzmanna

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this work was to extend numerical model of mould filling phenomena previously presented in [3]. Authors described some techniques for modeling single phase and free surface flows. Method, called "piston model", for modeling influence of liquid flow on gas behavior inside the mould and also, effect of local gas pressure on movement of metal free surface, was shown. In last part of this work, results from presented model were compared with data from the commercial simulation environment FLOW-3D.

PL

Celem pracy było rozbudowanie numerycznego modelu procesu zalewania formy odlewniczej o możliwość określenia pola prędkości i lokalnego ciśnienia w podobszarze formy wypełnionym przez fazę gazową. Autorzy przedstawili pokrótce techniki, oparte na metodzie siatkowej Boltzmanna, pozwalające na modelowanie przepływów jednofazowych i przepływów z powierzchnią swobodną. Zaproponowano również rozwiązanie, nazwane w niniejszej pracy "modelem tłoka", umożliwiające zarówno modelowanie wpływu ruchu fazy ciekłej na charakter i kinetykę przepływów w fazie gazowej, jak i uwzględnienie oddziaływania lokalnego ciśnienia gazu na przemieszczanie się powierzchni swobodnej metalu. W końcowej części pracy skonfrontowano wyniki uzyskane przy wykorzystaniu zaproponowanego modelu z danymi otrzymanymi w komercyjnym programie symulacyjnym FLOW-3D.

Słowa kluczowe

EN

numerical modelling; lattice Boltzmann method; LBM; two-phase flows

PL

modelowanie komputerowe; metoda siatkowa Boltzmanna; LBM; przepływy dwufazowe

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Metallurgy and Foundry Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 36, no. 2
• Strony: 113--121
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szucki M.

• Faculty of Foundry Engineering, AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Suchy J. S.

• Faculty of Foundry Engineering, AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Żak P.

• Faculty of Foundry Engineering, AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Lelito J.

• Faculty of Foundry Engineering, AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

autor

Gracz B.

• Faculty of Foundry Engineering, AGH University of Science and Technology, Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Koerner C.: Integral Foam Molding of Light Metals, Technology, Foam Physics and Foam Simulation, Springer, 2008
• [2] Koerner C, Thies M, Hofmann T., Thurey N., Rude U.: Lattice Boltzmann Model for Free Surface Flow for Modeling Foaming, Journal of Stat. Phys., Vol. 121, 2005, 179-196
• [3] Szucki M, Suchy J., Gurgul D.: Free surface reconstruction during modeling of mould filling process with Lattice Boltzmann Method, XXXIII International Conference Polish Foundry Day. Cracow 2009 (Confe-rence proceedings)
• [4] Thurey N.: Physically based Animation of Free Surface Flows with the Lattice Boltzmann Method, PhD Thesis, 2007
• [5] Succi S.: The Lattice Boltzmann Eąuation for Fluid Dynamics and Beyond, Numerical Mathematics. and Scientific. Computation., Oxford University Press, 2001
• [6] Cruchaga M, Celentano D., Tezduyar T.: Computation of mould filling processes with amoving Lagrangian interface techniąue, Communications. In Numerical. Methods in Engineering, Vol. 18, 2002, 483-493