Numerical resolution of incompressible navier-stokes equations in the stream function formulation

Kosma, Z.

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!
Sesja wygasła!

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Numerical resolution of incompressible navier-stokes equations in the stream function formulation

Autorzy

Kosma Z.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Rozwiązywanie zagadnień płaskiego ruchu cieczy lepkiej sformułowanych dla funkcji prądu

Języki publikacji

Abstrakty

The method of lines is applied to simulate the motion of viscous incompressible fluid in a driven cavity and around an aerofoil at a large angle of attack. The numerical algorithms are based on the solution of an initial-boundary value problem for the full incompressible Navier-Stokes equations in the form of the fourth order equation for the stream function. Calculations for the cavity flow configuration have been obtained for Reynolds numbers ranging from 5000 to 30 000 on the non-uniform grids 100x100 and a uniform grid 150x150. Computations for the flow around the aerofoil have been performed at Reynolds numbers Re = or < 1000.

Przedstawiono algorytmy numeryczne do symulacji płaskiego, niestacjonarnego ruchu cieczy lepkiej. Do rozwiązywania równań Naviera-Stokesa zastosowano metodę prostych, polegającą na sprowadzaniu zagadnień początkowo-brzegowych dla równania czwartego rzędu dla funkcji prądu do zagadnień początkowych dla układów równań różniczkowych zwyczajnych. Wykonano symulację ruchu cieczy lepkiej w kwadratowym zagłębieniu z jedną poruszającą się ścianką dla liczby Reynoldsa w zakresie 5000-30 000 na siatkach: nierównomiernej 100x100 i równomiernej 150x150 oraz symulację opływu profilu lotniczego nachylonego pod dużym kątem natarcia do napływającego strumienia w nieskończoności dla Re = lub < 1000.

Słowa kluczowe

Navier-Stokes stream function

ciecz lepka funkcja prądu

Wydawca

Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk

Czasopismo

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

Rocznik

2006

Tom

T. 27, z. 3/1

Strony

737--760

Opis fizyczny

Bibliogr. 45 poz.,

Twórcy

autor

Kosma Z.

Bibliografia

[1] BATCHELOR G.K., An introduction to fluid dynamics, Cambridge University Press, 1990.
[2] WARSI Z.U.A., Fluid dynamics: Theoretical and computational approaches. CRC Press, London 1993.
[3] YANDE WOUWER A., SCHIESSER W.E., J. Comput. Appl. Math., 2005, 183, 241.
[4] KOSMA Z., TASK Quart., 2005, 9, 17.
[5] KUPFERMAN R., SIAM J. Sci. Comput., 2001, 23, 1.
[6] LAI M.-C., Liu H.-C., Appl. Math. Comp., 2005, 164, 679.
[7] BEN-ARZTI M., CROISILLE J.-P., FISHELOY D., TRACHTENBERG S., J. Comp. Phys., 2005, 205, 640.
[8] GUPTA M.M., CALITA J.C., J. Comp. Phys., 2005, 207, 52.
[9] GHIA U., GHIA K.N., SHIN C.T., J. Comp. Phys., 1982, 48, 387.
[10] SCHREIBER R., KELLER H.B., J. Comp. Phys., 1983,49,310.
[11] KIM J., MOIN P., J. Comp. Phys., 1985, 59, 308.
[12] TANAHASHI T., OKANAGA H., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 1990, 11, 479.
[13] KOYACS A., KAWAHARA M., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 1991, 13, 403.
[14] HUSER A.D., BIRINGEN S., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 1992, 14 1087.
[15] REN G., UTNES T., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 1993, 17, 349.
[16] SOCKOLP.H., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 1993, 17, 543.
[17] LI M., TANG T., FORNBERG B., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 1995, 20, 1137.
[18] BARRAGY E., CAREY G.F., Comp. Fluids, 1997, 26, 453.
[19] BOTELLA O., PEYRET R., Comp. Fluids, 1998, 27, 421.
[20] SHANKAR P.N., DESHPANDE M.D., Ann. Rev. Fluid Mech., 2000, 93.
[21] Guo D.X., Appl. Numer. Math., 2000, 35, 307.
[22] TEIGLAND R., ELIASSEN I.K., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 2001, 36, 519.
[23] AuTERi F., PAROLINI N., J. Comp. Phys., 2002, 175, 1.
[24] SAHIN M., OWENS R.G., A novel fully implicit fmite volume method applied to the lid-driven cavitj l problem 1: High Reynolds numberflow calculations, Int. J. Numer. Meth. Fluids, 2003, 42, 57.
[25] SAHIN M., OWENS R.G., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 2003, 42, 79.
[26] PENG Y.-F., SHIAU Y.H., HWANG R.R., Comp. Fluids, 2003, 32, 337.
[27] ZHANG J., Comp. Math. Appl., 2003, 45, 43.
[28] Wu Y., LIAO S., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 2005, 47, 185.
[29] ERTURK E., CORKE T.C., GOKCOL C., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 2005, 48, 747.
[30] BRUGER A., GUSTAFSSON B., LODSTEDT P., NILSSON J., J. Comp. Phys., 2005, 203, 49.
[31] BRUNEAU C.-H., SAAD M., Comp. Fluids, 2006, 35, 326.
[32] KOSMA Z., Numerical methods for engineering applications, Radom University of Technology l Publishing (in Polish), Radom, 2004.
[33] LELE S.K., J. Comp. Phys., 1992, 103, 16.
[34] HAIRER E., NORSET S.P., WANNER G., Solving ordinary differential eanations I: Non-stiffproblems. Springer-Yerlag, 1987.
[35] HAIRER E., WANNER G., Solving ordinary differential eąuations II: Stiff and differential-algebraic problems. Springer-Yerlag, 1991.
[36] PROSNAK W.J., KOSMA Z., Scientific Bulletin of Institute of Fluid-Flow Machinery of PAS, 240/ 1180/87, Gdańsk, 1987 (in Polish).
[37] KOSMA Z., Buli. Ac. Poi.: Tech., 1987, 35, 41.
[38] DENG G.B., GUILMINEAU E., PIQUET J., QUEUTEY P., YISONNEAU M., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 1994, 19, 765.
[39] SHEN W.-Z., Loc T.P., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 1995, 20, 1111.
[40] CHOU M.-H., HUANG W., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 1996, 23, 711.
[41] GUERMOND J.-L., QUARTAPELLE L., J. Comp. Phys., 1997, 132, 12.
[42] BERTAGNOLIO F., DAUBEO., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 1998, 28, 917.
[43] BHASKARAN R., ROTHMAYER A.P., Comp. Fluids, 1998, 27, 903.
[44] NAIR M.T., SENGUPTA T.K., Int. J. Numer. Meth. Fluids, 1998, 28, 215.
[45] MURTHY P.S., HOLLA Y.S., KAMATH H., Comp. Meth. Appl. Mech. Eng., 2000, 186, 85.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BGPK-1398-5667