Original title: Viskoelastické tekutiny rychlostního typu: studium vlivu napěťové difuze pomocí numerických simulací
Translated title: Viscoelastic rate-type fluids: a study of the effect of stress diffusion by means of numerical simulations
Authors: Cach, Jakub ; Tůma, Karel (advisor) ; Průša, Vít (referee)
Document type: Master’s theses
Year: 2023
Language: eng
Abstract: [eng] [cze]
Describing viscoelastic fluids is a difficult task, as the viscoelastic phenomena are not fully understood. This work follows a method for deriving viscoelastic models that accu- rately capture the behavior of fluids with polymeric substances, which macroscopically manifest as the stress diffusion, within a consistent thermodynamic framework. We im- plemented these models using the open-source computing platform FEniCS as a finite element library for Python, and we provide a numerical study of the stress diffusion as a stabilization. By extending our implementation using the arbitrary Lagrangian-Eulerian method, we are able to simulate well-known non-Newtonian phenomena, in particular the Weissenberg effect, demonstrating the effectiveness of our approach in enabling a better understanding of these complex fluids. 1 Popsat viskoelastické tekutiny je obtížný úkol, protože viskoelastické jevy nejsou za- tím plně pochopeny. Tato práce využívá metodu pro odvození viskoelastických modelů, které jsou schopny přesně zachytit chování tekutin na polymerní bázi, jež makroskopicky vykazují jev nazvaný napěťová difúze, v souladu s konzistentním termodynamickým rámcem. Tyto modely jsme implementovali pomocí open-source výpočetní platformy FEniCS, jako knihovny konečných prvků pro jazyk Python, a poskytujeme numerickou studii napěťové difúze jakožto stabilizace. Rozšířením naší implementace o metodu ALE (arbitrary Lagrangian-Eulerian method) jsme schopni simulovat dobře známé ne- newtonovské jevy, zejména Weissenbergův jev, což dokazuje účinnost našeho přístupu k lepšímu porozumění těchto složitých tekutin. 1
Keywords: Viscoelasticity|rate-type fluid|stress diffusion|finite element method|Weissenberg effect; Viskoelasticita|tekutina rychlostního typu|napěťová difuze|metoda konečných prvků|Weissenbergův jev

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/181742

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-528800


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