Dopolnitev modela PCFLOW2D s k-e modelom turbulence za nestalni tok

Rok Hamzić (2012) Dopolnitev modela PCFLOW2D s k-e modelom turbulence za nestalni tok. Diplomska naloga.

Predogled

PDF Prenos (7Mb)

Povzetek

V diplomski nalogi so predstavljeni osnovni matematični modeli in numerične sheme, ki se uporabljajo za izračun turbulentnih tokov pri nas in po svetu. Osredotočili smo se na model Smagorinsky in k-sigma model turbulence za nestalni tok, ki smo ju tudi vgradili v program PCFLOW2D. Program PCFLOW2D je napisan v programskem jeziku Fortran 77 in izhaja iz programa TEACH. PCFLOW2D je dvodimenzionalni matematični model globinsko povprečnega toka s prosto gladino. Za izračun parcialnih diferencialnih enačb nestalnega toka program uporablja metodo končnih volumnov Patankarja in Spaldinga. Posodobitve programa smo preizkusili na primeru laboratorijskega kanala z bo.nim vtokom in primeru tok v kajaka.ki progi na So.i pri Solkanu. Oba primera smo izra.unali z modelom konstantne efektivne viskoznosti, modelom Smagorinsky in k-�Ă modelom turbulence pri hibridni numeri.ni shemi in pri laboratorijskem kanalu primerjali tokovne slike z eksperimetom. Iz analize smo ugotovili, da vgrajeni model turbulence deluje in prika.e fizikalno realne rezultate. Vendar dobimo zaradi pove.ane numeri.ne difuzije v dolo.enih predelih toka premajhno dolžino recirkulacije. Problem smo poskusili rešiti z zgoščevanjem numerične mreže, vendar numerične difuzije nismo uspeli popolnoma odpraviti. Preiskusili smo tudi novejši Fortranov prevajalnik, PGI Visual Fortran in ugotovili, da skrajša računske čase v primerjavi z dosedanjim prevajalnikom v povprečju za 45%.

Akcije (potrebna je prijava)