|
| |
|
|
Incompressible fiscous flow at viscous velocities in interaction with a vibrating profile NACA 0012
Honzátko, R. ; Horáček, Jaromír ; Kozel, Karel
The work presents numerical solution of the interaction of 2D incompressible viscous flow and a freely vibrating profile NACA 0012 with large amplitudes. The upstream flow velocities are consider in the range 5-40 m/s. The profile has two degrees of freedom. It can rotate around an elastic axis and oscillate in the vertical direction. Its motion is described by two nonlinear ordinary differential equations. Fourth-order Runge-Kutta method is used to solve these equations numerically. The incompressible Navier-Stokes equations represent the mathematical model of the laminar viscous flow. Numerical schemes of the FVM are applied on a structured Quadrilateral C-mesh. The method of artificial compressibility and dual-time stepping method is employed for numerical simulations. Deformations of the computational domain are treated using the ALE method. Numerical simulations of the profile motion are performed for the case solved earlier by the FE method, and the results are in good agreement.
|
|
|
Numerical simulation of unsteady low-Mach number viscous flow in a channel
Punčochářová, P. ; Kozel, Karel ; Horáček, Jaromír ; Fürst, J.
This study deals with a numerical solution of a 2D unsteady flow of a compressible viscous fluid in a channel for low inlet airflow velocity. The unsteadiness of the flow is caused by a prescribed periodic motion of a part of the channel wall with large amplitudes, nearly closing the channel during oscillations. The channel is a simplified model of the glottal space in the human vocal and the flow can represent a model of airflow coming from the trachea, through the glottal region with periodically vibrating vocal folds to the human vocal tract. The flow is described by a system of Navier-Stokes equations for laminar flows. The numerical solution is implemented using a grid of quadrilateral cells. Due the motion of the grid, the basic equations are considered in the Arbitrary Lagrangian-Eulerian form. Numerical results are presented for Mach number 0,012m, Reynolds number 5000 and vibration frequency 100 Hz.
|
|
| |
|
|
Numerické simulace interakce neviskozního a viskozního proudění nestlačitelné tekutiny s vibrujícím profilem
Honzátko, R. ; Horáček, Jaromír ; Kozel, Karel
Článek pojednává o numerickém řešení interakce 2D nestlačitelného proudění a volně kmitajícího profilu s velkými amplitudami. Profil může oscilovat kolem elastické osy a ve vertikálním směru. Pohyb profilu je popsán dvěmi nelineárními obyčejnými diferenciálními rovnicemi numericky řešenými metodou Runge-Kutta čtvrtého řádu. Eulerovy a Navier-Stokesovy rovnice popisují proudění neviskozní a viskozní tekutiny. Aplikována jsou numerická schémata metody konečných objemů na strukturované čtyřúhelníkové C-síti. V numerickém řešení je zahrnuta metoda umělé stlačitelnosti a duálního času. Deformace výpočetní oblasti díky pohybu profilu jsou respektovány pomocí ALE metody.
|
|
|
Numerická simulace stlačitelného proudění s nízkým Machovým číslem skrz oscilující štěrbinu
Punčochářová, Petra ; Fürst, J. ; Kozel, Karel ; Horáček, Jaromír
Příspěvek se zabývá numerickým řešením 2D nestacionárním prouděním stlačitelné viskozní tekutiny v symetrickém kanále pro nízké rychlosti vzduchu na vstupu. Nestacionarita proudění je způsobena předepsaným periodickým pohybem části stěny kanálu s velkými amplitudami téměř uzavírajícími průřez kanálu během oscilací. Proudění může reprezentovat zjednodušený model proudění vzduchu přicházejícího z plic skrz mezihlasivkovou štěrbinu s periodicky kmitajícími hlasivkami a ústícího do modelu vokálního traktu člověka. Numerické řešení metodou konečných objemů využívá explicitní Mac Cormackovo schéma prediktor-korektor s Jamesonovou umělou viskozitou na čtyřúhelníkové výpočetní síti. Pohyblivá síť je uvažována pomocí ALE metody ve tvaru zákonů zachování.
|
|
| |
|
| |
|
|
Numerické řešení stacionárního a nestacionárního stlačitelného viskozního proudění v kanále
Punčochářová, P. ; Kozel, Karel ; Horáček, Jaromír ; Fürst, J.
Článek se zabývá numerickým řešením 2D nestacionárního proudění stalčitelné vizkozní tekutiny v kanále pro malé náběžné rychlosti proudu. Nestacionarita proudění je způsobena předepsaným periodickým pohybem části stěny kanálu s velkými amplituadami. Kanál se harmonicky otevírá a téměř zavírá. Ve fázi uzavírání rychlost proudu se zvyšuje v nejužším průřezu, kde viskozní síly hrají významnou roli. Takže pro správné modelování proudění reálné tekutiny je zapotřebí uvažovat stlačitelné nestacionární proudění viskozní tekutiny popsané Navier-Stokesovými rovnicemi. Výsledky simulací byly získány specielně vytvořenými výpočetními programy.
|
|
| |
host ::
