Metoda dekompozycji lepkościowej w obliczeniach numerycznych płynów lepkich na przykładzie zmiany topologii struktur wirowych

• Autorzy: Kosior A.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiona została metoda dekompozycji lepkościowej. Zastosowana do równań ruchu lepkiego i nieściśliwego płynu pozwala rozbić krok czasowy na dwa podkroki. Przykład zastosowania tej metody został pokazany z wykorzystaniem metody cząstek wirowych typu „Wir w komórce”, która pozwala na dokładne badanie ewolucji wirowości i co nie mniej ważne bardzo dobrze nadaje się do wykorzystania w obliczeniach równoległych. Badania dynamiki wirowości mają podstawowe znaczenie dla badań nad turbulencją, jak również rozwiązywania zagadnień inżynierskich. W pracy przedstawione zostaną wyniki symulacji numerycznych zjawiska zmiany topologii (rekonekcji) dwóch równoległych rurek wirowych oraz zderzenia dwóch pierścieni wirowych.

Słowa kluczowe

PL

metoda dekompozycji lepkościowej; obliczenia równoległe; karty graficzne

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Zeszyty Energetyczne
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 1
• Strony: 43--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Kosior A.

• Zakład Numerycznego Modelowania Przepływów, Instytut Inżynierii Lotniczej, Procesowej i Maszyn Energetycznych, Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Kida S., Takaoka M.: Vortex Reconnection, Annul Review of Fluid Dynamics, Vol. 26, 169-189, 1994.
• [2] Melander V.M., Hussain F.: Cross-linking of two antiparallel vortex tubes, Phys. Fluids A, Vol. 1, Issue 4, 633-636, 1989.
• [3] Kida S., Takaoka M.: Breakdown of frozen motion of vorticity field and vorticity reconnection, Journal of Physical Society of Japan, Vol. 60, Issue 7, 2184-2196, 1991.
• [4] Cottet G.-H., Koumoutsakos P.D.: Vortex Methods: Theory and Practice, Cambridge University Press, 2000.
• [5] Kosior A., Kudela H.: Parallel computations on GPU in 3D using the Vortex Particle Method, Computers and Fluids, Vol. 80, 423-428, 2013.
• [6] Lim T.T., Nickels T.B.: Instability and reconnection in the head-on collision of two vortex rings, Nature, Vol. 357, 225-227, 1992.
• [7] Wu J.Z., Ma H.Y., Zhou M.D.: Vorticity and Vortex Dynamics, Springer, 2006.
• [8] Holden H., Karlsen K.H., Lie K.-A., Risebro W.H.: Splitting Methods for Partial Differential Equations with Rough Solutions, Society for Industrial and Applied Mathematics, 2007.
• [9] LeVeque R.J.: Finite Difference Methods for Ordinary and Partial Differential Equations, European Mathematical Society, 2010.
• [10] Cottet G.-H., Poncet P.: Advances in direct numerical simulations of 3D wall-bounded flows by Vortex-in-Cell methods, Journal of computational physics, 2003.
• [11] Trottenber U., Oosterlee C.W., Schuller A., : Multigrid, Academic Press, 2001.
• [12] Zabusky N.J., Melander M.V.: Three-dimensional vortex tube reconnection: Morphology for orthogonally-offset tubes, Physica D, Vol. 37, 555-562, 1989.
• [13] Saffman P.G.: A model of vortex reconnection, Journal of Fluid Mechanics, Vol. 212, 395-402, 1990.
• [14] Kudela H., Kosior A.: Parallel reconnection of vortex tube reconnection using a graphics card and the 3D Vortex-in-Cell method, Procedia IUTAM, Vol. 7, 59-66, 2013.