Transcript Počítačové simulace turbulentního proudění

Zkoumání turbulentního proudění
v závislosti na viskozitě kapaliny
Matěj Štula, Jakub Zárybnický,
Zora Venerová, Sebastian Duarte
Proudění tekutin
CDF – Computational Fluid Dynamics
•
•
•
•
Výpočetní dynamika tekutin
Výpočetní technologie – náročnost
Přesnost
Není náhradou za experimentální metody
– Značné snížení počtu pokusů
Náš úkol
• Zkoumání turbulentního proudění v závislosti
na viskozitě kapaliny
• 2D kavita o straně 1 metr
• Rychlost vstupního proudění byla 1 ms-1
• OpenFOAM
• ParaView
Postup
• Nastavení OpenFOAM
– Síťování – 160 × 160 × 1 buněk
– Viskozita – 10-1 až 10-7
– Čas výpočtu – 10 s a méně
– Časový krok řešiče – 0,001 a 0,0001
• Výpočet
• Analýza v ParaView
– Rychlost, počet vírů, stabilita
Nastavení a výpočet
Analýza
1. simulace
• 𝜈 = 10-1
0,001
0,012
0,005
0,015
0,01
0,02
2. Simulace
• 𝜈 = 10-2
0,001
0,005
0,01
0,015
0,02
0,04
3. simulace
• 𝜈 = 10-5
1,0
1,5
2,5
3,5
• Re = 105
2,0
10,0
4. simulace
• 𝜈 = 10-7
• Re = 107
1,0
2,0
3,0
5,0
7,0
10,0
Závěr
• Viskozita ovlivňuje proudění
– Reynoldsovo číslo je nepřímo úměrné viskozitě
– Se zmenšující se viskozitou roste chaotičnost
chování proudění
– Ne všechna měření jsou správná (chyba výpočtu,
přílišná náročnost)
Poděkování
Vítězslav Žabka
Tomáš Oberhuber
Petr Bauer
Vojtěch Svoboda a celé FJFI ČVUT
A čínské restauraci 
Zdroje
[1] openfoam.org/docs/user/cavity.php#x5-40002.1
[2] V. Daněk, K. Filakovksý: Základy Letu (081 00),
Akademické nakladatelství CERM, 2006, str. 89
[3] Prezentace Výpočetní dynamika tekutin – Tomáš
Oberhuber
[4] www.pilotwings.org/uploads/2/1/9/3/21932436
/7910116.jpg?323