Metoda cząstek wirowych w modelowaniu ruchu płynu w przestrzeni trójwymiarowej

Kudela, H.; Regucki, P.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Metoda cząstek wirowych w modelowaniu ruchu płynu w przestrzeni trójwymiarowej

Autorzy

Kudela H. , Regucki P.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Vorticity particle method for the modelling of three-dimensional flows

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono metodę cząstek wirowych służącą do rozwiązywania trójwymiarowych przepływów nielepkich i lepkich. W algorytmie obliczeniowym zastosowano dwie różne metody redystrybucji "masy" wirowości cząstek na węzły siatki numerycznej: metodę objętości ważonej oraz metodę objętości węzła. Celem podjętych badań było rozstrzygnięcie, która z metod redystrybucji daje lepsze wyniki. Dla przepływów lepkich zastosowano algorytm dekompozycji lepkościowej. Metodę przetestowano, modelując zjawisko "gry wirów" dla przepływu nielepkiego, a dla przepływów lepkich odtworzono zjawisko rekonekcji dwóch pierścieni wirowych.

A vortex particle method for modelling of 3D inviscid and viscous flows has been presented. Calculations were done for two different redistribution methods of vorticity carries by particles on grid nodes: method of weighted volume and method of "volume of a grid node". A viscous splitting algorithm was used: initially the Euler inviscid equations were solved, next the viscous effect was taken into account by the solution of the diffusion equation. Validation of the method was tested by simulation of the "vortex game" phenomenon for inviscid flow and for viscous flow, it was reproduced the reconnection phenomenon of two colliding vortex rings.

Słowa kluczowe

cząstka wirowa matoda objetości ważonej metoda objętości węzła przepływ lepki przepływ nielepki przestrzeń trójwymiarowa ruch płynu

inviscid flow method of weighted volume three-demensional flow viscous flow volume a grid node vorticity particle

Wydawca

Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk

Czasopismo

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

Rocznik

2006

Tom

T. 27, z. 3/1

Strony

817--832

Opis fizyczny

Bibliogr. 19 poz.,

Twórcy

autor

Kudela H.

autor

Regucki P.

Politechnika Wrocławska, Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów, Wybrzeże Wyspiańskiego 27,50-370 Wrocław

Bibliografia

[1] COTTET G.-H., 3D Vortex methods: achievements and challenges, [in:] Vortex Methods, Selected Papers of First International Conference on Vortex Methods, K. Kamemoto, M. Tsutahara (Eds.), Kobe, Japan 1999, World Scientific, 2000, 123.
[2] COTTET G.-H., KOUMOUTSAKOS P., Vortex Methods: Theory and Practice, Cambridge University Press, New York, 2000.
[3] COTTET G.-H., PONCETPH., J. Turbulence, 2002, 3, 1.
[4] KUDELA H., REGUCKI P., The vortex-in-cell methodfor the study of three-dimensional vortex struc-tures, [In:] Tubes, sheets and singularities in fluid dynamics. Fluid mechanics and its applications, Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 2002, 49.
[5] KUDELA H., REGUCKI P., Yorticity panicle method for simulation of 3D flow, [In:] Computational Science - ICCS2004, Proceedings, part II, Lectures Notes in Computer Science 3036, Berlin, Sprin-ger-Verlag 2004, 356.
[6] OSHIMA Y., KAMBE T., ASAKA S„ J. Phys. Soc. Japan, 1975, 38, 1159.
[7] YAMADA H., MATSUIT., Phys. Fluids, 1979, 22, 1245.
[8] REGUCKI P., Modelowanie trójwymiarowych przepływów wirowych metodami dyskretnych wirów. Praca doktorska, Politechnika Wrocławska, 2003.
[9] LIM T.T., NICKELS T.B., Vortex rings. [In:] Fluid Yortices, Sh. I. Green (Ed.), Dordrecht, Kluwer Academic Publishers, 1996, 95.
[10] KIDA S., TAKAOKA M., Ann. Rev. Fluid Mech., 1994, 26, 169.
[11] KIDA S., TAKAOKA M., HUSSAIN F., J. Fluid Mech., 1991,230,583.
[12] SCHATZLE P., Experimental study offusion ofvortex rings, PhD Thesis, California Institute of Technology, USA, 1987.
[13] MELANDER M.V., HUSSAIN F., Reconnection of two antiparallel vortex tubes: a new cascade mechanizm. [In:] Turbulent Shear Flows 7, Berlin, Springer-Yerlag 1991, 9.
[14] QUARTAPELLE L., Numerical solution of the incompressible Navier-Stokes equations. Basel, Birkhauser Yerlag, 1993.
[15] MARSHALL J.S., Inviscid incompressible flow, New York, Wiley, 2001.
[16] COTTET G.-H., MICHAUX B., OSSIA S., YANDERLiNDENG., J. Comput. Phys., 2002, 175, 702.
[17] BRACKBILL J., RUPPELH., J. Comput. Phys., 1986, 65, 314.
[18] MAXWORTHY T., J. Fluid. Mech., 1977, 81, 465.
[19] WiNDALL S.E., TSAI C.-Y., Phil. Trans. Roy. Soc., London, Ser. A, 1977, 287. 27?

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BGPK-1398-5647