Název:
Chování nových typů materiálových modelů ve squeeze flow geometrii
Překlad názvu:
Behaviour of new types of material models in a squeeze flow geometry
Autoři:
Řehoř, Martin ; Průša, Vít (vedoucí práce) ; Hron, Jaroslav (oponent) Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok:
2012
Jazyk:
eng
Abstrakt: [eng][cze] Investigation of material behaviour in a squeeze flow geometry provides an impor- tant technique in rheology and it is relevant also from the technological point of view (some types of dampers, compression moulding). To our best knowledge, the sque- eze flow has not been solved for fluids-like materials with pressure-dependent material moduli. In the main scope of the present thesis, an incompressible fluid whose visco- sity strongly depends on the pressure is studied in both the perfect-slip and the no-slip squeeze flow. It is shown that such a material model can provide interesting departures compared to the classical model for viscous (Navier-Stokes) fluid even on the level of analytical solutions, which are obtained using some physically relevant simplificati- ons. Numerical simulation of a free boundary problem for the no-slip squeeze flow is then developed in the thesis using body-fitted curvilinear coordinates and spectral collocation method. An interesting behaviour is expected especially in the corners of the computational domain where the stress singularities are normally located. Unfor- tunately, numerical results reveal some fundamental drawbacks related to the physical model and its possible improvement is discussed at the end of the thesis.Studium chování nejrůznějších materiálů při lisování (squeeze flow) představuje důle- žitou techniku využívanou v reologii a je relevantní rovněž z hlediska technologického (zjednodušený popis některých typů tlumičů, lisování plastických hmot). Problém sque- eze flow nebyl doposud vyřešen pro materiály tekutinového typu, jejichž materiálové koeficienty závisí na tlaku. Předkládaná práce se zaměřuje na studium tohoto problému pro nestlačitelnou tekutinu s tlakově závislou viskozitou při volbě okrajových podmínek typu perfect-slip a no-slip. Již na úrovni analytických řešení, které lze obdržet uvážením jistých fyzikálně ospravedlnitelných zjednodušení, je ukázáno, že zvolený model vy- kazuje zajímavé odchylky ve srovnání s klasickým modelem pro vazkou tekutinou (Navier-Stokes). V rámci diplomové práce je pak vyvíjena numerická simulace pro no-slip squeeze flow, což je problém s volnou hranicí, a to za použití metody body- fitted curvilinear coordinates a spektrální metody. Zajímavé chování je očekáváno v rozích výpočetní oblasti, kde jsou obvykle lokalizovány tlakové singularity. Numerické výsledky však odhalují základní nedostatky použitého fyzikálního modelu, přičemž jeho možné vylepšení je...
Klíčová slova:
Lisování; nestlačitelná tekutina; no-slip; tlakově závislá viskozita; volná hranice; free boundary; incompressible fluid; no-slip; pressure-dependent viscosity; Squeeze flow