VoF-Navier-Stokesových rovnic při. Jakub Smutek

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "VoF-Navier-Stokesových rovnic při. Jakub Smutek"

Nela Kubíčková
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Vliv diskretizace konvekčních členů VoF-Navier-Stokesových rovnic při simulaci kapilaritou řízených dějů Jakub Smutek VŠCHT Praha, Ústav Matematiky 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince

2 Teoretický úvod Výsledky Teoretický úvod 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 2/17

3 Motivace k vy zkumu C ı m se zaby va me? [Sulzer ChemTech] Jakub Smutek, VS CHT Praha 2. Semina r VS CHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekc nı ch c lenu pr i simulaci kapilaritou r ı zeny ch de ju ; 3/17

4 Motivace k výzkumu Proč? 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 4/17

Řešené rovnice Navier-Stokesovy rovnice rozšířené o metodu Volume of Fluid Navier-Stokesovy rovnice a metoda Volume of Fluid ρu t (U) = 0 α t + (αu) + [α(1 α)u r] = 0 + (ρu U) (µ U) = p d g x ρ + σκ

5 Řešené rovnice Navier-Stokesovy rovnice rozšířené o metodu Volume of Fluid Navier-Stokesovy rovnice a metoda Volume of Fluid ρu t (U) = 0 α t + (αu) + [α(1 α)u r] = 0 + (ρu U) (µ U) = p d g x ρ + σκ α µ = µ A α + µ B (1 α) ρ = ρ A α + ρ B (1 α) Počáteční podmínky U(x, y, z, 0) = (0, 0, 0) p(x, y, z, 0) = 0 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 5/17

6 Řešené rovnice Okrajové podmínky Horní okraj domény p...totalp ressure U...pressureInletOutletV elocity α...inletoutlet Dolní okraj domény p...zerogradient U = (0, 0, 0) α...zerogradient θ = θ 0 + (θ R θ A ) tanh u wall u θ Boční okraje domény p...zerogradient U...inletOutlet α...inletoutlet 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 6/17

7 Diskretizace konvekčního členu ρφ t + (ρφu) (D φ) = S (ρφu)) dv = (ρφu) ds V P S P S (ρφu) ds = f ρφu ds f i CD Schéma ρφu ds =. f f i f ρφ f (U f S f ) Upwind Schéma 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 7/17

High resolution schémata Total variations diminishing High Resolution schémata kombinují přesnost CD schématu a omezenost upwind schématu φ f (T V D) = φ

8 High resolution schémata Total variations diminishing High Resolution schémata kombinují přesnost CD schématu a omezenost upwind schématu φ f (T V D) = φ C ψ(r f )(φ D φ C ) 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 8/17

9 Teoretický úvod Výsledky Výsledky 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 9/17

10 Diskretizační sít Studie nezávislosti řešení na jemnosti sítě 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 10/17

11 Diskretizace členu (ρu U) Stacionární kapka 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 11/17

12 Diskretizace členu (αu) a (α(1 α)u r ) Stacionární kapka 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 12/17

13 Diskretizace členu (αu) a (α(1 α)u r ) Závislost velikosti fázového rozhraní na diskretizačním schématu 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 13/17

14 Diskretizace členu (αu) a (α(1 α)u r ) Závislost normy parazitických proudů na diskretizačním schématu 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 14/17

15 Závěr Shrnutí práce a budoucí motivace podařilo se nám provést simulaci kapky na vodorovném substrátu s fyzikálně relevantními výsledky porovnali jsme vliv několika diskretizačních schémat a nalezli jsme ideální kombinaci schémat pro daný případ pro případ kapky na nakloněném substrátu stékala kapka několikrát rychleji v porovnání s experimentálními daty důvodem může být nevhodný model dynamického kontaktního úhlu použitý v softwaru OpenFOAM 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 15/17

16 Děkuji za pozornost

17 Výsledky 2. Seminář VŠCHT k OpenFOAM, Praha 13. Prosince, Vliv diskretizace konvekčních členů při simulaci kapilaritou řízených dějů; 17/17

Podobné dokumenty

CFD simulace vícefázového proudění na nakloněné desce: porovnání smáčivosti různých kapalin. Martin Šourek

CFD simulace vícefázového proudění na nakloněné desce: porovnání smáčivosti různých kapalin Martin Šourek VŠCHT Praha Ústav matematiky Praha 13. Prosince 2016 Úvod Model Výsledky Závěr Úvod 13.12.2016