Simulace proudění tekutiny okolo překážek Lattice Boltzmannovou metodou

Loading...
Thumbnail Image
Date
ORCID
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato práce se zabývá Lattice Boltzmannovou metodou (LBM). Jedná se o mezoskopickou metodu popisující pohyb částic v tekutině pomocí Boltzmannovy rovnice, kde figuruje pravděpodobnostní rozdělovací funkce. Pomocí Chapman-Enskogova rozvoje lze ukázat za využití Hermitových polynomů propojení této rovnice s Navier-Stokesovými rovnicemi zachování makroskopických veličin. Diskretizací rychlosti, prostoru a času je odvozena Lattice Boltzmannova rovnice a příslušný numerický algoritmus. Ten je realizován na úlohách proudění dvourozměrné kavity a obtékání překážek. V obou případech byly vypočtené hodnoty rychlostí porovnávány s metodou konečných objemů (FVM) za dosažení hodnot relativních odchylek v řádu jednotek %.
The task of this diploma thesis is the Lattice Boltzmann method (LBM). LBM is a mesoscopic method describing the particle motion in a fluid by the Boltzmann equation, where the distribution function is involved. The Chapman-Enskog expansion shows the connection with the macroscopic Navier-Stokes equations of conservation laws. In this process the Hermite polynoms are used. The Lattice Boltzmann equation is derived by the discretisation of velocity, space and time which is concluding to the numerical algorithm. This algorithm is applied at two problems of fluid flow: the two-dimensional square cavity and a flow arround obstacles. In both cases were the results of velocities compared to results calculated by finite volume method (FVM). The relative errors are in order of multiple 1 %.
Description
Citation
PRINZ, F. Simulace proudění tekutiny okolo překážek Lattice Boltzmannovou metodou [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
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. Aleksandre Lomtatidze, DrSc. (místopředseda) doc. Mgr. Jaroslav Hrdina, Ph.D. (člen) doc. RNDr. Libor Žák, Ph.D. (člen) doc. PaedDr. Dalibor Martišek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-07-16
Defence
DIplomant prezentoval výsledky své diplomové práce zaměřené na simulace proudění tekutiny. Otázky oponenta Ing. Jana Pokorného, Ph.D. byly zodpovězeny.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení
DOI
Collections
Citace PRO