Επίλυση προβλημάτων φαινομένων μεταφοράς και ρόφησης σε σωματιδιακά συστήματα με απλεγματικές μεθόδους
Σε αυτήν την εργασία μελετώνται η δυνατότητα εφαρμογής, η ακρίβεια και η ταχύτητα σύγκλισης της καινοτόμου απλεγματικής μεθόδου Meshless Local Petrov-Galerkin (MLPG) ως λύτη σε προβλήματα μεταφοράς θερμότητας και μάζας, καθώς και σε προβλήματα ροής. Τα παραπάνω φαινόμενα επιλύονται σε πεπλεγμένες γε...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2016
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/9456 |
| id |
nemertes-10889-9456 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-94562022-09-05T04:59:26Z Επίλυση προβλημάτων φαινομένων μεταφοράς και ρόφησης σε σωματιδιακά συστήματα με απλεγματικές μεθόδους Καραγιαννάκης, Νικόλαος Χριστάκης, Παρασκευά Μπουργανός, Βασίλης Λουκόπουλος, Βασίλειος Karagiannakis, Nikolaos Απλεγματικές μέθοδοι Φαινόμενα μεταφοράς Meshfree methods Transport phenomena Meshless local Petrov Galerkin (MLPG) 530.475 Σε αυτήν την εργασία μελετώνται η δυνατότητα εφαρμογής, η ακρίβεια και η ταχύτητα σύγκλισης της καινοτόμου απλεγματικής μεθόδου Meshless Local Petrov-Galerkin (MLPG) ως λύτη σε προβλήματα μεταφοράς θερμότητας και μάζας, καθώς και σε προβλήματα ροής. Τα παραπάνω φαινόμενα επιλύονται σε πεπλεγμένες γεωμετρίες πορωδών μέσων στις δύο και στις τρεις διαστάσεις που προσομοιάζουν τόσο ανόργανες, όσο και βιολογικές δομές. Σε όλες τις περιπτώσεις οι συνοριακές συνθήκες είναι σταθερές με τον χρόνο. Η μεταφορά μάζας και θερμότητας προκαλείται από μια βαθμίδα της αντίστοιχης ιδιότητας. Στα προβλήματα ροής, η οδηγούσα δύναμη είναι εξωτερικά επιβαλλόμενη, και το αντιπροσωπευτικό πεδίο περιοδικό, και συνακολούθως και η ροή. Προτείνεται μια υβριδική μέθοδος, με βάση την MLPG προσέγγιση, όπου λαμβάνεται μεγαλύτερης τάξης παρεμβολή σε περιοχές της γεωμετρίας όπου υπάρχουν μεγάλες κλίσεις, είτε των ιδιοτήτων των μέσων, είτε των άγνωστων συναρτήσεων. Επιπλέον, προτείνεται ένας εναλλακτικός τρόπος ολοκλήρωσης, ο οποίος σχετίζεται με το σχήμα των τοπικών ολοκληρωμάτων, καθώς και ένας διαφορετικός τρόπος για την παρεμβολή, ο οποίος επιτρέπει ευκολότερη πύκνωση του πλέγματος. Τα παραπάνω αποδεικνύεται ότι αυξάνουν σημαντικά την ακρίβεια των λύσεων, με ταυτόχρονη μείωση του απαιτούμενου υπολογιστικού χρόνου. Τέλος, προτείνεται ένα μοντέλο για τα προβλήματα συναγωγής, όπου χρησιμοποιείται η μέθοδος Lattice-Boltzmann για το πρόβλημα ροής, και η MLPG μέθοδος για τo πρόβλημα μεταφοράς θερμότητας ή μάζας. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται με αυτά που προκύπτουν από τυπικές θεωρήσεις με μεθόδους Πεπερασμένων Στοιχείων (FEM) με διακριτοποίηση αντίστοιχης ακρίβειας. H σύγκριση γίνεται τόσο ως προς την ακρίβεια των αποτελεσμάτων, όσο και ως προς την ταχύτητα της σύγκλισης. The applicability, the accuracy and the convergence speed of the Meshles Local Petrov Galerkin (MLPG) method as solver in heat and mass transfer, as well as flow problems are investigated in this work. These phenomena were solved in two and three dimensional geometries of complex porous media, that can simulate both inorganic, and biological structures. In all cases, the boundary conditions are constant with time. The mass and heat transfer caused by a gradient of the corresponding property. In flow problems, the driving force is assumed external and the flow is modeled with periodicity, since the representative domain is also prescribed as a periodic one. A hybrid method suggested, based in the MLPG approach, where obtained higher order interpolation in areas of the geometry with large gradients of the media properties, or the unknown function. Further, suggested an alternative method of integration, which is related to the shape of the local integrals, and a different way of interpolation, which allows easier refinement of the mesh. These proved that increase the accuracy of the solutions, while reducing the required computational time .Finally, a model for the convection problems suggested, where the Lattice-Boltzmann method is used for flow problem and MLPG method for the heat or mass transfer. The results are compared with those achieved from Finite Element Method(FEM). The comparison is about the accuracy of the results, and in the convergence speed. 2016-06-23T11:12:47Z 2016-06-23T11:12:47Z 2016-03-18 Thesis http://hdl.handle.net/10889/9456 gr 0 application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Απλεγματικές μέθοδοι Φαινόμενα μεταφοράς Meshfree methods Transport phenomena Meshless local Petrov Galerkin (MLPG) 530.475 |
| spellingShingle |
Απλεγματικές μέθοδοι Φαινόμενα μεταφοράς Meshfree methods Transport phenomena Meshless local Petrov Galerkin (MLPG) 530.475 Καραγιαννάκης, Νικόλαος Επίλυση προβλημάτων φαινομένων μεταφοράς και ρόφησης σε σωματιδιακά συστήματα με απλεγματικές μεθόδους |
| description |
Σε αυτήν την εργασία μελετώνται η δυνατότητα εφαρμογής, η ακρίβεια και η ταχύτητα σύγκλισης της καινοτόμου απλεγματικής μεθόδου Meshless Local Petrov-Galerkin (MLPG) ως λύτη σε προβλήματα μεταφοράς θερμότητας και μάζας, καθώς και σε προβλήματα ροής. Τα παραπάνω φαινόμενα επιλύονται σε πεπλεγμένες γεωμετρίες πορωδών μέσων στις δύο και στις τρεις διαστάσεις που προσομοιάζουν τόσο ανόργανες, όσο και βιολογικές δομές. Σε όλες τις περιπτώσεις οι συνοριακές συνθήκες είναι σταθερές με τον χρόνο. Η μεταφορά μάζας και θερμότητας προκαλείται από μια βαθμίδα της αντίστοιχης ιδιότητας. Στα προβλήματα ροής, η οδηγούσα δύναμη είναι εξωτερικά επιβαλλόμενη, και το αντιπροσωπευτικό πεδίο περιοδικό, και συνακολούθως και η ροή. Προτείνεται μια υβριδική μέθοδος, με βάση την MLPG προσέγγιση, όπου λαμβάνεται μεγαλύτερης τάξης παρεμβολή σε περιοχές της γεωμετρίας όπου υπάρχουν μεγάλες κλίσεις, είτε των ιδιοτήτων των μέσων, είτε των άγνωστων συναρτήσεων. Επιπλέον, προτείνεται ένας εναλλακτικός τρόπος ολοκλήρωσης, ο οποίος σχετίζεται με το σχήμα των τοπικών ολοκληρωμάτων, καθώς και ένας διαφορετικός τρόπος για την παρεμβολή, ο οποίος επιτρέπει ευκολότερη πύκνωση του πλέγματος. Τα παραπάνω αποδεικνύεται ότι αυξάνουν σημαντικά την ακρίβεια των λύσεων, με ταυτόχρονη μείωση του απαιτούμενου υπολογιστικού χρόνου. Τέλος, προτείνεται ένα μοντέλο για τα προβλήματα συναγωγής, όπου χρησιμοποιείται η μέθοδος Lattice-Boltzmann για το πρόβλημα ροής, και η MLPG μέθοδος για τo πρόβλημα μεταφοράς θερμότητας ή μάζας. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται με αυτά που προκύπτουν από τυπικές θεωρήσεις με μεθόδους Πεπερασμένων Στοιχείων (FEM) με διακριτοποίηση αντίστοιχης ακρίβειας. H σύγκριση γίνεται τόσο ως προς την ακρίβεια των αποτελεσμάτων, όσο και ως προς την ταχύτητα της σύγκλισης. |
| author2 |
Χριστάκης, Παρασκευά |
| author_facet |
Χριστάκης, Παρασκευά Καραγιαννάκης, Νικόλαος |
| format |
Thesis |
| author |
Καραγιαννάκης, Νικόλαος |
| author_sort |
Καραγιαννάκης, Νικόλαος |
| title |
Επίλυση προβλημάτων φαινομένων μεταφοράς και ρόφησης σε σωματιδιακά συστήματα με απλεγματικές μεθόδους |
| title_short |
Επίλυση προβλημάτων φαινομένων μεταφοράς και ρόφησης σε σωματιδιακά συστήματα με απλεγματικές μεθόδους |
| title_full |
Επίλυση προβλημάτων φαινομένων μεταφοράς και ρόφησης σε σωματιδιακά συστήματα με απλεγματικές μεθόδους |
| title_fullStr |
Επίλυση προβλημάτων φαινομένων μεταφοράς και ρόφησης σε σωματιδιακά συστήματα με απλεγματικές μεθόδους |
| title_full_unstemmed |
Επίλυση προβλημάτων φαινομένων μεταφοράς και ρόφησης σε σωματιδιακά συστήματα με απλεγματικές μεθόδους |
| title_sort |
επίλυση προβλημάτων φαινομένων μεταφοράς και ρόφησης σε σωματιδιακά συστήματα με απλεγματικές μεθόδους |
| publishDate |
2016 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/9456 |
| work_keys_str_mv |
AT karagiannakēsnikolaos epilysēproblēmatōnphainomenōnmetaphoraskairophēsēssesōmatidiakasystēmatameaplegmatikesmethodous |
| _version_ |
1771297132017352704 |
