Σύγκριση μεθόδων για στρωτή ροή

• Κύριος συγγραφέας: Καυκάς, Άγγελος
• Άλλοι συγγραφείς: Παπαδόπουλος, Πολύκαρπος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2018
• Θέματα: Υπολογιστική ρευστοδυναμική; Υπολογιστικές μέθοδοι; Στρωτή ροή; Ασυμπίεστη ροή; Μέθοδος πεπερασμένων όγκων; Computational fluid dynamics (CFD); Computational methods; IPOT; Laminar flow; Incompressible flow; Finite volumes method; DNS; 620.106 4

Η παρούσα εργασία έχει ως κύριο αντικείμενο την μελέτη της άμεσης μεθόδου IPOT(Implicit Potential method) για επίλυση ασυμπίεστων ροών, την εισαγωγή βελτιώσεων για την καταπολέμηση των προβλημάτων της μεθόδου και τη σύγκριση με μέθοδο PISO (Pressure Implicit Splitting of Operators). Δευτερεύον αντικείμενο της εργασίας αποτέλεσε η αξιολόγηση της καταλληλότητας της υπό μελέτη μεθόδου για αναλύσεις DNS (Direct Numerical Simulation) και η προσπάθεια επιτάχυνσής της με επίλυση σε κάρτα γραφικών ώστε να καταστεί πιο ελκυστική για τέτοιου είδους προβλήματα μεγάλου υπολογιστικού κόστους. Στο πλαίσιο της διπλωματικής αυτής εργασίας έγινε η επίλυση συνηθισμένωνπροβλημάτων για την εξακρίβωση της συμπεριφοράς μεθόδων υπολογιστικής ρευστομηχανικής για ασυμπίεστη ροή όπως ροή σε κλειστή κοιλότητα με κινούμενο άνω τοίχωμα (lid driven cavity) , ροή σε κανάλι (channel) και ροή πίσω από σκαλοπάτι(backward facing step) για διάφορους αριθμούς Reynolds τόσο σε δύο όσο και σε τρεις διαστάσεις Οι κύριες παρεμβάσεις που επιχειρήθηκαν για την βελτίωση της συμπεριφοράς της IPOT είναι οι ακόλουθες: 1) Εισαγωγή σχήματος Rhie-Chow για την διόρθωση της πίεσης 2) Επίλυση σε πλέγμα με την πίεση στις γωνίες των κελιών και την ταχύτητα στα κέντρα Οι δοκιμές της μεθόδου σε αναλύσεις DNS περιελάμβαναν την επίλυση ροής ανάμεσα σε παράλληλες πλάκες σε Reynolds τύρβης 180. ́Οσον αφορά την προσπάθεια επιτάχυνσης της μεθόδου έγινε επιτυχής μεταφορά σε κάρτα γραφικών και αναλύθηκε το κέρδος σε σχέση με την επίλυση σε επεξεργαστή.