Title: Vybrané aplikace problémů proudění tekutin řešené pomocí \\ lattice Boltzmannovy metody
Authors: Halama, Aleš
Advisor: Vimmr Jan, Doc. Ing. Ph.D.
Referee: Heidler Václav, Ing. Ph.D.
Issue Date: 2020
Publisher: Západočeská univerzita v Plzni
Document type: diplomová práce
URI: http://hdl.handle.net/11025/41580
Keywords: lattice boltzmannova metoda;proudění s volnou hladinou;mikroproudění;knudsenovo číslo;okrajové podmínky se skluzem;numerická simulace
Keywords in different language: lattice boltzmannova method;free surface flow;microflow;knudsen number;slip boundary condition;numerical simulation
Abstract: V této diplomové práci jsou představeny základní principy a modifikace lattice Boltzmannovy metody (LBM) a jejich následná počítačová implementace pro numerické řešení komplexnějších typů proudění tekutin. Prvním zvoleným testovacím případem je numerická simulace nestlačitelného proudění s volnou hladinou, konkrétně se jedná o náhlé protržení vodní hráze. V této práci je dokázáno, že tento typ proudění, který je charakteristický rychle se měnícím proudovým polem, lze efektivně numericky simulovat pomocí přístupu "volume of fluid (VOF)" v kombinaci s jednoduchým modelem LBM. Druhým testovacím případem je numerická simulace mikroproudění, konkrétně se jedná o proudění plynu uvnitř mikrokanálu. Pro tento typ proudění, který je charakterizován hodnotou Knudsenova čísla Kn = (0.1 ; 10), stlačitelností proudícího média a nelineárním průběhem tlaku podél mikrokanálu, lze opět s výhodou použít numerické řešení LBM. Výstupem této práce jsou vyvinuté vlastní algoritmy a programové moduly implementované ve výpočtovém prostředí MATLAB pro oba uvažované typy proudění tekutin.
Abstract in different language: In this diploma thesis the basic principles and modifications of the lattice Boltzmann method (LBM) and their computer implementation for the numerical solution of complex fluid flows are presented. As the first test case for a numerical simulation an incompressible free surface flow of dam break is chosen. In this thesis it is shown that this type of flow which is characterized by a rapidly changing flow field can be effectively numerically simulated using a method "volume of fluid (VOF)" in a combination with a simple LBM model. As the second test case a numerical simulation of gas microflow through micochannel is chosen. For this type of flow which is characterized by the value of Knudsen number Kn = (0,1; 10) , compressibility of flowing medium and the nonlinear pressure gradient along the microchannel an LBM approach is used. Outputs of this thesis are algorithms and scripted modules implemented in the MATLAB environment for both considered types of fluid flow.
Rights: Plný text práce je přístupný bez omezení
Appears in Collections:Diplomové práce / Theses (KME)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
diplomova_prace.pdfPlný text práce4 MBAdobe PDFView/Open
Halama Ales_oponent.pdfPosudek oponenta práce1,04 MBAdobe PDFView/Open
Halama Ales_vedouci.pdfPosudek vedoucího práce653,63 kBAdobe PDFView/Open
Halama Ales_prubeh.pdfPrůběh obhajoby práce276,28 kBAdobe PDFView/Open


Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11025/41580

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.