On the magnetization-based Lagrangian methods for 2D and 3D viscous flows. Part 2 - numerical implementation and results

• Autorzy: Duszyński P. , Olszewski P. , Poćwierz M. , Styczek A. , Szumbarski J.

Warianty tytułu

PL

Langrangeowska metoda magnetyzacji dla dwu i trójwymiarowych ruchów płynu lepkiego. Część II - realizacja numeryczna i wyniki

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The numerical implementation of the Lagrangian method using particles of the magnetization field (magnetons) has been considered. A detailed description of essential elements of the algorithm has been provided. The presentation has focused on computations of stretching, where a novel integral-based rather than point wise approach has been proposed. The results of test computations, carried out for viscous flows past 2D and 3D bodies, have been presented. Difficulties with obtaining stable large-time simulations have been encountered and discussed. It has also been shown that, in contrast to flows around solid bodies, the vortex dynamics in the absence of boundaries can be successfully simulated, however, some consistent remeshing technique may by necessary to achieve appropriate resolution.

PL

W tej części pracy przedstawiono realizację numeryczną i opis wyników wyznaczania ruchów cieczy lepkiej uzyskanych lagrangeowską metodą cząstek magnetyzacji. Podano szczegóły wyznaczenia członu źródłowego (tzw.stretching term). Zaproponowano szczególny nowy sposób postępowania związany z tym efektem. Praca zawiera wyniki symulacji opływów dwu i trójwymiarowych oraz dyskusję napotkanych trudności. Podano też wyniki symulacji ewolucji swobodnych struktur wirowych. Modelowanie takich struktur jest prostsze wobec braku warunku brzegowego.

Słowa kluczowe

EN

viscous flow; Navier-Stokes equations; magnetization; stretching

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 40 nr 4
• Strony: 825--846
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Duszyński P.

• Institute of Aeronautics and Applied Mechanics, Warsaw University of Technology

autor

Olszewski P.

• Institute of Aeronautics and Applied Mechanics, Warsaw University of Technology

autor

Poćwierz M.

• Institute of Aeronautics and Applied Mechanics, Warsaw University of Technology

autor

Styczek A.

• Institute of Aeronautics and Applied Mechanics, Warsaw University of Technology

autor

Szumbarski J.

• Institute of Aeronautics and Applied Mechanics, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. BUTTKE T.F., CHORIN A.J., 1993, Turbulence calculations in magnetization variables, Appl. Numer. Methods, 47, 12
• 2. CHORIN A.J., 1994, Vorticity and Turbulence, Springer Verlag
• 3. GARDINER C.W., 1990. Handbook of Stochastic Methods, 3rd Ed. Springer Verlag
• 4. PROTAS B., 2000, Analysis and Control of Aerodynamic Forces in the Piane Flow past a Moving Obstacle - Application of the Vortex Method. Ph.D. Thesis. Warsaw University of Technology
• 5. STYCZEK A., SZUMBARSKI J., 2002, On the magnetization-based Lagrangian methods for 2D and 3D viscous flows. Part 1: Theoretical background, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 40, 2, 339-355
• 6. SZUMBARSKI .J., STYCZEK A., 1997, The stochastic vortex method for viscous incompressible (Iow in a spatially periodic domain, Arch. Mech., 49, 1, 209-232