Modifikace Navier-Stokesových rovnic za předpokladu kvazipotenciálního proudění
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato práce se zabývá Navier-Stokesovými rovnicemi v křivočarých souřadnicích a jejich následném řešení pro kvazipotenciální proudění. Důraz je kladen na detailní popis křivočarého prostoru a jeho vyjádření pomocí Bézierových křivek, Bézierových ploch a Bézierových těles. Dále jsou zavedeny základní pojmy z teorie hydromechaniky, včetně potenciálního a kvazipotenciálního proudění. V práci je odvození Cauchyho rovnic, jako důsledek zákona zachování hybnosti a odvození rovnice kontinuity, jako důsledek zákona zachování hmotnosti. Navier-Stokesovy rovnice jsou poté odvozeny z Cauchyho rovnic uvažováním Cauchyho tenzoru napětí Newtonské stlačitelné kapaliny. Následná transformace do křivočarých souřadnic je provedena pomocí diferenciálních operátorů v křivočarých souřadnicích a využitím vektoru křivosti prostorové křivky. V závěrečné části práce je využití teoretických poznatků z předchozích kapitol při řešení okrajové úlohy kvazipotenciálního proudění, která je řešena pomocí metody konečných diferencí v prostředí Matlab.
The master's thesis deals with Navier-Stokes equations in curvilinear coordinates and their solution for quasi-potential flow. The emphasis is on detailed description of curvilinear space and its expression using Bézier curves, Bézier surfaces and Bézier bodies. Further, fundamental concepts of hydromechanics are defined, including potential and quasi-potential flow. Cauchy equations are derived as a result of the law of momentum conservation and continuity equation is derived as a result of principle of mass conservation. Navier-Stokes equations are then derived as a special case of Cauchy equations using Cauchy stress tensor of Newtonian compressible fluid. Further transformation into curvilinear coordinates is accomplished through differential operators in curvilinear coordinates and by using curvature vector of space curve. In the last section we use results from previous chapters to solve boundary value problem of quasi-potential flow, which was solved by finite difference method using Matlab environment.
The master's thesis deals with Navier-Stokes equations in curvilinear coordinates and their solution for quasi-potential flow. The emphasis is on detailed description of curvilinear space and its expression using Bézier curves, Bézier surfaces and Bézier bodies. Further, fundamental concepts of hydromechanics are defined, including potential and quasi-potential flow. Cauchy equations are derived as a result of the law of momentum conservation and continuity equation is derived as a result of principle of mass conservation. Navier-Stokes equations are then derived as a special case of Cauchy equations using Cauchy stress tensor of Newtonian compressible fluid. Further transformation into curvilinear coordinates is accomplished through differential operators in curvilinear coordinates and by using curvature vector of space curve. In the last section we use results from previous chapters to solve boundary value problem of quasi-potential flow, which was solved by finite difference method using Matlab environment.
Description
Keywords
Citation
NAVRÁTIL, D. Modifikace Navier-Stokesových rovnic za předpokladu kvazipotenciálního proudění [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Matematické inženýrství
Comittee
prof. RNDr. Zdeněk Pospíšil, Dr. (předseda)
prof. RNDr. Jan Franců, CSc. (místopředseda)
doc. Mgr. Jaroslav Hrdina, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Libor Žák, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Libor Čermák, CSc. (člen)
Date of acceptance
2019-06-11
Defence
Diplomant seznámil komisi s diplomovou prací a odpověděl na otázky oponenta diplomové práce.
Další otázky k obhajobě položili členové komise.
Prof. Pospíšil: Vyřešil jste v práci numericky rovnici. Víte, že řešení existuje?
Proběhla diskuse k této otázce s doc. Čermákem.
Doc. Hrdina se ptal na význam použití dvou různých báz, když jedna je násobkem druhé.
Doc. Čermák se ptal na stupeň Bézierových křivek.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení