Original title: Numerické řešení proudění v časově závislých oblastech s elastickými stěnami
Translated title: Numerical solution of flows in time dependent domains with elastic walls
Authors: Hadrava, Martin ; Feistauer, Miloslav (advisor) ; Felcman, Jiří (referee)
Document type: Master’s theses
Year: 2010
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
Název práce: Numerické řešení proudění v časově závislých oblastech s elastickými stěnami Autor: Martin Hadrava Katedra (ústav): Katedra numerické matematiky Vedoucí diplomové práce: prof. RNDr. Miloslav Feistauer, DrSc., dr. h. c. e-mail vedoucího: feist@karlin.mff.cuni.cz Abstrakt: Práce je věnována numerickému řešení proudění v časově závislých oblastech s elastickými stěnami. Tento problém má řadu aplikací v technice a medicíně. Proudění je popsáno systémem Navierových-Stokesových rovnic s vhodnými počátečními a okrajo- vými podmínkami. Část hranice oblasti vyplněné tekutinou je tvořena elastickou stěnou, jejíž deformace je popsána hyperbolickou rovnicí s počátečními a okrajovými podmín- kami. Její pravá strana představuje sílu, kterou působí proudící tekutina na obtékanou stěnu. Cílem je vypracovat numerickou metodu pro řešení tohoto kombinovaného pro- blému založenou na metodě konečných prvků a ALE formulaci rovnic popisujících prou- dění. Je proveden rozbor a formulace problému, diskretizace, algoritmizace a naprogra- mování modulů, které byly začleněny do stávajícího programového systému. Vypracovaná metoda je aplikována na řešení testovacích problémů. Klíčová slova: interakce tekutiny a elastické stěny, Navierovy-Stokesovy rovnice, ALE metoda, metoda konečných prvků, rovnice pro strunu 1 Title: Numerical solution of flows in time dependent domains with elastic walls Author: Martin Hadrava Department: Department of Numerical Mathematics Supervisor: prof. RNDr. Miloslav Feistauer, DrSc., dr. h. c. Supervisor's e-mail address: feist@karlin.mff.cuni.cz Abstract: This work is devoted to the numerical solution of flow in time dependent domains with elastic walls. This problem has several applications in engineering and medicine. The flow is described by the system of Navier-Stokes equations supplemented with suitable initial and boundary conditions. A part of the boundary of the region oc- cupied by the fluid is represented by an elastic wall, whose deformation is described by a hyperbolic partial differential equation with initial and boundary conditions. Its right- hand side represents the force by which the fluid flow acts on the elastic wall. The goal of this work is to elaborate a numerical method for solving this coupled problem based on the finite element method and the ALE formulation of the equations describing flow. A for- mulation and analysis of the problem together with discretization, algorithmisation and programming of modules, which were added to an existing software package, is presented. The method that was worked out is applied to solve test problems. Keywords: interaction of flow and an...
Keywords: ALE method; finite element method; interaction of flow and an elastic wall; Navier-Stokes equations; string equation; ALE metoda; interakce tekutiny a elastické stěny; metoda konečných prvků; Navierovy-Stokesovy rovnice; rovnice pro strunu

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/34279

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-298750


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Master’s theses