Název:
Motion of a body in a fluid with pressure dependent viscosity
Překlad názvu:
Motion of a body in a fluid with pressure dependent viscosity
Autoři:
Sláčík, Stanislav ; Průša, Vít (vedoucí práce) ; Süli, Endré (oponent) Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok:
2013
Jazyk:
eng
Abstrakt: [eng][cze] A lot of technologically relevant incompressible fluids exhibit a substantial variaton of viscosity with the pressure;a falling cylinder viscometer is frequently used for the measurements, determining the viscosity indirectly from the time it takes the sinker to fall a given distance. The relation between the sinker fall velocity and the fluid viscosity is, however, derived under the constant viscosity assumption. The objective of the present thesis is to perform a numerical simulation of the viscometric experiment, assuming an explicit form of the pressure-viscosity dependence and realistic parameter values and to quantitatively assess the difference in body motion to the Navier- Stokes model. The computational method proposed, handling both the nonlinear constitutive relation and the body motion, was tested on simple problems with analytical solutions. The semianalytical relation for the Navier-Stokes model, also re-derived here, is compared to the computational results.The validity of the assumptions used in the theoretical derivation, based on the results of the numerical simulation, is discussed regarding the geometry of the viscometer. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)Mnoho technologicky důležitých nestlačitelných tekutin vykazuje silnou závislost viskozity na tlaku; k měření je často užíván viskometr s padajícím válcem, přičemž viskozita je určena nepřímo z doby pádu závaží o danou vzdálenost. Užívaný vztah mezi rychlostí pádu válce a viskozitou kapaliny je však odvozen za předpokladu konstantní vazkosti. Cílem této práce je provést numerickou simulaci viskometrického experimentu s předpokladem explicitní závislosti viskozity na tlaku a realistickými materiálovými parametry a kvantifikovat odchylky v pohybu tělesa oproti běžně užívanému Navierově- Stokesově modelu. Navržená výpočetní metoda pro řešení problému s nelineárním konstitutivním vztahem a volným pohybem tělesa (tj. v~časově závislé oblasti) je ověřena na jednoduchých problémech s analytickým řešením. Odvozený semianalytický vztah pro Navierovu-Stokesovu tekutinu je porovnáván s výsledky numerických simulací; pozornost je věnována rovněž vlivu geometrie viskometru na platnost předpokladů v teoretickém odvození. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Klíčová slova:
chyba měření; Pádový viskometr; viskozita závislá na tlaku; experimental error; Falling cylinder viscometer; pressure-dependent viscosity