Wyznaczanie niestacjonarnego ruchu cieczy lepkiej w dwu- i trójwymiarowych zagłębieniach z jedną poruszającą się ścianką

• Autorzy: Kosma Z. , Kalbarczyk R. , Piechnik B.

Warianty tytułu

EN

Solutions of unsteady incompressible navierstokes equations for two- and three-dimensional shear driven cavity flows

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prezentowana jest efektywna metoda wyznaczania laminarno-turbulentnego niestacjonarnego ruchu cieczy lepkiej w obszarach o skomplikowanych kształtach. Do rozwiązywania dwu- i trójwymiarowych zagadnień dla równań Naviera-Stokesa zapisanych w zmiennych pierwotnych została zastosowana zmodyfikowana metoda sztucznej ściśliwości na siatkach kartezjańskich. Zostały zaproponowane dwa numeryczne podejścia - oparte na wykorzystaniu metody prostych w połączeniu z przeniesieniem wszystkich zmiennych z granic obszarów do najbliższych węzłów równomiernych siatek obliczeniowych. Prezentowane są wyniki testowych obliczeń numerycznych dla czterech zagłębień z jedną poruszającą się ścianką: kwadratowego, półkolistego, półsześciennego i półkulistego - porównane z symulacjami numerycznymi wykonanymi za pomocą programu Fluent.

EN

An efficient method for simulating unsteady laminar-turbulent flows in complex geometries is presented. The extension of the artificial compressibility method to unsteady flows was applied to solve two- and three-dimensional Navier-Stokes equations in primitive variables on Cartesian grids. Two numerical approaches were proposed in this work, which are based on the method of lines process in conjunction with transfer of all the variables from the boundaries to the nearest uniform grid knots. Some test numerical calculations for flows in half-square, semicircular, half-cubic and hemisphere cavities with one uniform moving wall were reported. The present results were compared with the Fluent solver numerical simulations.

Słowa kluczowe

PL

równania Naviera-Stokesa; niestacjonarny ruch cieczy lepkiej; metoda sztucznej ściśliwości; siatki kartezjańskie; metoda prostych; zagłębienia z jedną poruszającą się ścianką

EN

solutions of unsteady incompressible navierstokes equations; two- and three-dimensional shear-driven cavity flows

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 6
• Opis fizyczny: Pełny tekst na CD, Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kosma Z.

autor

Kalbarczyk R.

autor

Piechnik B.

• Politechnika Radomska, Wydział Mechaniczny, 26-600 Radom, ul. Krasickiego 54.,

Bibliografia

• [1] Chorin A.J.: A numerical method for solving incompressible viscous flow problems, Journal of Computational Physics, 1967, 2: 12-26.
• [2] Anderson D.A., Tannehill J.C., Pletcher R.H.: Computational Fluid Mechanics and the Heat Transfer, Washigton, Hemisphere Publishing Corporation 1984.
• [3] Fletcher C.A.J.: Computational Techniques for Fluid Dynamics 1: Fundamental and General Techniques, Berlin-Heidelberg-New York, Springer-Verlag 1988.
• [4] Soh W.Y, Goodrich J.W.: Unsteady solution of incompressible Navier-Stokes equations, Journal of Computational Physics, 1988, 79: 113-134.
• [5] Drikakis D., Rider W.: High-Resolution Methods for Incompressible and Low-Speed Flows, Berlin-Heidelberg, Springer-Verlag 2005.
• [6] Oymak O., Selçuk N.: Method of lines solution of time-dependent two-dimensional Navier-Stokes equations, International Journal for Numerical Methods in Fluids, 1996, 23: 455-466.
• [7] Special Issue on the Method of Lines, Journal of Computational and Applied Mathematik, 2005, 183: 241-357.
• [8] Hairer E., Norset S.P., Wanner G.: Solving Ordinary Differential Equations I: Nonstiff Problems, Berlin-New York, Springer-Verlag 1987.
• [9] Hairer E., Wanner G.: Solving Ordinary Differential Equations II: Stiff and Differential-Algebraic Problems, Berlin-New York, Springer-Verlag 1991.
• [10] Cockburn B., Shu C.-W.: The Runge-Kutta discontinuous Galerkin method for conservation laws V, Journal of Computational Physics, 1998, 141: 199-224.