Zastosowanie metody elementów brzegowych do wyznaczania jednokierunkowego przepływu w przewodach prostoosiowych o dowolnym kształcie przekroju poprzecznego

• Autorzy: Teleszewski T. , Sorko S. A.

Warianty tytułu

EN

Implementation of the boundary element method for the solution of unidirectional flow through straight pipes of arbitrary cross-section shapes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem opracowania jest aplikacja metody elementów brzegowych do wyznaczania przepływu w prostoosiowych przewodach i kanałach o dowolnym kształcie przekroju poprzecznego całkowicie wypełnionych cieczą. Laminarny, jednokierunkowy przepływ cieczy lepkiej opisany równaniem Stokesa jest zadowalającym modelem do opisu licznej klasy przepływów w układach przepływowych maszyn i urządzeń. W pracy przedstawiono rozwiązanie zagadnienia przepływu jednokierunkowego cieczy newtonowskiej ograniczonego walcową powierzchnią o dowolnym kształcie przekroju poprzecznego w sformułowaniu brzegowych równań całkowych. Przedstawiono rezultaty wyników obliczeń pola prędkości w przepływie jednokierunkowym dla wybranych kształtów przekroju poprzecznego przewodów i dokonano porównania rozwiązań numerycznych z dostępnymi w literaturze rozwiązaniami analitycznymi wykazując zadowalającą dokładność i skuteczność metody brzegowych równań całkowych do rozwiązywania tej grupy zagadnień przepływowych w zastosowaniach technicznych.

EN

The subject of the presented elaboration is the applica- tion of the boundary integral method to calculating of the pressure driven unidirectional flow in pipes and channels of arbitrary shape of the cross-section. The laminar unidirectional flow of viscous fluid described by Stokes equation is a satisfactory model to the description of the numerous flows in machines and engineering devices. In the paper is presented the solution of the problem of the flow of Newtonian liquid limited by the cylindrical surface about the arbitrary shape of the cross-section in the expression of boundary integral equations. The results of calculations the velocity field of unidirectional flow through pipes and straight closed ducts of the selected shapes of the cross-section with comparisons of numeric solutions with accessible in the literature with analytic solutions showing the satisfactory exactitude and the efficiency the method boundary integral equations to the solution this class of problems of flow in technical uses.

Słowa kluczowe

PL

przewody; kanały; przepływ cieczy; układy przepływowe; metoda elementów brzegowych

EN

pipe; channel; flow of fluid; boundary element method

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 5, no. 3
• Strony: 124--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., Rys.

Twórcy

autor

Teleszewski T.

autor

Sorko S. A.

• Katedra Ciepłownictwa, Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka, Białystok,

Bibliografia

• 1. Batchelor G. K. (1967), An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge University Press, Cambridge UK.
• 2. Brebbia C.A., Telles J. C., Wrobel L. C. (1984), Boundary Element Techniques, Theaory and applications in Engineering, Springer-Verlag, Berlin.
• 3. Chakraborty G. (2008), A note on methods for analysis of flow through microchannels, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 51, 4583-4588.
• 4. Karnidakis G., Beskok A., Narayan A. (2005), Microflows and Nanoflows, Fundamentals and Simulation, Springer, New York.
• 5. Katsikadelis J. T. (2002), Boundary Elements. Theory and Applications, Elsevier Science.
• 6. Kythe P. K. (1995), An Introduction to Boundary Element Method, CRC Press.
• 7. Landau L. D., Lifszyc J. M. (2009), Hydrodynamika, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• 8. Pozrikidis C. (2001), Fluid Dynamics. Theory, Computation and Numerical Simmulation, Kluwer Academic Publ., New York.
• 9. Pozrikidis C. (2002), A Practical Guide to Boundary Element Method with the software Library Bemlib, Chapman & Hall/ CRC, New York.
• 10. Press W. H., Flannery B. P., Teukolsky S. A., Vetterling, W. T. (1988), Numerical Recipes. The Art of Scientific Computting, Cambridge University Press, New York.
• 11. Prosnak W. J. (2006), Równania klasycznej mechaniki płynów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• 12. Spurk J. H. (1997), T1. Fluid Mechanics, T2 Fluid Mechanics Problems and Solutions, Springer, Berlin Heidelberg.
• 13. Stoer J., Bulirsch R. (2002), Introduction to Numerical Analysis, Springer.
• 14. Teleszewski T. J. (2008), Zastosowanie metody brzegowych równań całkowych do analizy wybranych zagadnień przepływu cieczy lepkiej, rozprawa doktorska, Politechnika Białostocka.
• 15. White F. M. (1991), Viscous Fluid Flow, McGraw-Hill, Inc, New York.
• 16. Лойцянский П. Г. (1973), Механика жидкости и газаИэдат, Наука, Moskwa.