Spelling suggestions: "subject:"strömningsmekanik ocho akustik"" "subject:"strömningsmekanik och3 akustik""
111 |
Numerical simulations of mixing for gas exhaust treatment / Numreriska simuleringar av blandning föravgasrengöringLahti, Viktor January 2019 (has links)
According to the World Health Organisation, nine out of ten people live in places with sub par air quality. Therefore, the study of the treatment of polluted air is from a global point of view of great importance, and a matter of life quality for both humans and as well as animals. There are several di erent methods to treat polluted air, this study focuses on treatment of gas exhausts through ozonation. In the ozonation pro-cess, ozone is injected into the air stream, reacting and degrading the pollutants. The mixing phenomena of ozone in air is highly important for the process, being the focus of this study.To study the mixing, a computational fluid dynamic study was commit-ted on the injection process, with geometries base on industrial applica-tions. The Finite Volume Method was implemented in the simulation software OpenFOAM, on a highly turbulent incompressible flow. To depict the turbulence, Reynolds average RNG k − ε with wall functions and the Large Eddy Simulation (LES) with Wall-Adapting Local Eddy-viscosity (WALE) models were utilized and compared. The mixing is implemented through the transport equation for a passive scalar. For the steady state simulations the Simple-implicit Method for Pressure Linked Equation (SIMPLE) solver was used, and the PIMPLE algo-rithm for the transient cases.First, the flow through a 90 degree elbow pipe bend was investigated. A secondary flow, perpendicular to the pipe, was induced by the pipe bend making the flow three dimensional. Both turbulence models showed great similarities to previous experimental results, and were deemed suÿcient in terms of depicting the flow behaviour. The intensity of the secondary flow depends on the curvature radius, whereas a change in Reynold’s number has negligible e ects on the flow. After the valida-tion, a study of the injection after the pipe bend was conducted, where the position of the injection showed the greatest e ect on the mixing quality. Due to the position being important, it was shown that the secondary flow highly correlates with the quality of mixing, where a high intensity yields a better mixing. / Enligt World Health Organisation, lever nio av tio personer i miljöer med undermålig luft. Därför är en studie på luftrengöringsprocessen av global betydelse, men också en fråga om både människors och djurs livskvalité. Det finns en mängd olika metoder för behnadling av luftföroreningar, denna studie fokuserar på luftbehandling genom ozonering. Under processen reagerar den injicerad ozonet med den förorenade luften och degraderar dem. Blandingsfenomenet av ozone i luft är av stor betydelse för ozoneringen, och därav fokus i denna studie. Strömningsmekaniska beräkningar (CFD) används för att studera injiceringsprocessen, där geometrierna är baserade på industriapplikationer. Finita volymsmetoden var implementerad i simuleringsverktyget OpenFOAM, med ett högst turbulent inkompressibelt flöde. För att återge turbulensen, användes modellerna Reynolds average RNG k − ε med väggfunktioner och Large Eddy Simulation (LES) med Wall Adapting Local Eddy-viscosity (WALE) och sedan jämfördes metoderna med varandra. Blandningen styrs av transportekvationen för en passiv skalär. FÖr statiska tillstånd användes lösningsalgoritmen Simple Implicit Method for Pressure Linked Equation (SIMPLE), medan transienta problem använde algoritmen PIMPLE. En studie av flödet genom en 90 graders rörböj genomfördes först. Ett sekundärt flöde, vinkelrät till röret, var inducerat av rörböjen, vilket skapade ett tredimensionellt flöde. Både turbulensmodellerna visade likheter med tidigare experimentiella studier, och ansågs vara tillräckliga för att återge flödesbeteendet. Intensiteten på det sekundära flödet beror mycket på kurvradien, medan en förändring av Reynolds värdet har försumbar påverkan. Efter valideringen, genomfördes en studie av injicering efter en rörböj, där positionen av själva injiceringen var mest betydelsefull för en hög blandningskvalité. Då postitionen var av stor betydelse, tyder på att en hög blandningskvalité är starkt korrelerat med det sekundära flödet, där en hög intensitet resulterar i en bättre blandning.
|
112 |
Influence of media on piezoelectric pressure transducersInatomi, Atsuhide January 2019 (has links)
The influence of media on piezoelectric pressure transducers are studied experimentally, numerically and analytically. The transient pressure is measured in different types of media in order to discuss the possible effects. The shock tube and the exploding wire system are used in order to generate one step pressure wave and blast wave, respectively. It is shown that placing water or the cellophane tape on the transducer causes larger overshoot than the one in the air. The response of the transducer is modelled by Mass-spring-damper system. This model shows that the larger mass of the transducer is, the larger overshoot becomes. These results imply that the effect of media exists because the effective mass of the transducer is altered. One step transient pressure is generated in the shock tube which is measured by the transducer. The cellophane tape is places on the sensor in order to discuss the influence of change in effective mass. The water is placed instead of the tape to see the effect of different types of media. The transducer with tape shows larger averaged pressure than the one in the air. The transducer with water also shows larger averaged pressure, however, the result is not discussed quantitatively because the sensor with water shows oscillation due to reflections in the water column. The experiment is also conducted with larger pressure amplitude by using converging section. The pressure profiles are obtained by transducer with water which also shows the oscillation due to the shock wave reflection. The blast waves are generated by the exploring wire system where two transducers are mounted at the top and the bottom of the test section just in front of each other. The thin water column is placed one of those transducers. These two sensors should show the same pressure profiles because numerical simulation shows that pressure amplitudes are same over time. However, the sensor with water showed larger amplitude at the beginning. Therefore, it is shown that measuring pressure profiles in water causes measurement error. The behavior of the transducer is studied analytically using Mass-spring-damper system in order to explain why media has the effect on pressure measurement. The change in media is modeled by varying mass of the system. The result shows that as mass goes up, response of the sensor increases which is the same trend as the experimental results. This results imply that the transducers show different pressure profiles depending on the media because the effective mass of the transducer is altered. / Inverkar av olika medier på piezoelektriska tryckgivare undersöks experimentellt, numeriskt och analytiskt. Vi utför mätningar av det tidsberoende tryckförloppet och undersöker inverkan av mediet på resultaten. Stegvisa tryckprofilen alstras i ett strörör och genom explosion av en tunnkoppartråd orsakad av en urladdning från en högspänningskondensator. Vi har visat att en tunn vattenfilm på givaren ger högre överskridande jämfört med luft. Tryckgivaren modelleras som massa kopplad till en fjäder och dämpare. Modellen visar att överskridande av tryckets värden ökar med massan och påvisar inverkan av mediet på märningarna. Vi mäter den stegvis tryckprofilen som alstras i ett strörör. En tunn plastfilm appliceras på tryckgivaren för att deponera lager av olika medier och undersöka inverkan av den effektiva massan på mätningarna. Medeltrycket ökar med enbart plastfilmen på givaren. Resultaten med vattenlagret visar på stora svängningar på grund av stötvågens reflektion i vattenpelaren och vi lämnar den kvantitativa diskussionen till framtida studier. Vi ökar vidare initialtrycket genom en konvergerande sektion av ströröret. Tryckprofiler uppvisar svängningar även i detta fall. Tryckvågsprofilen alstras också genom explosion av en tunn koppartråd genom att leda en stark ström orsakad av en urladdning från en högspänningskondensator. Två tryckgivare placeras på nedre och övre delen av en testkammare. Numeriska beräkningar visar lika värden på tryckgivarna då en tryckvåg passerar. Mätningarna visar dock hörde tryck med en vattenfilm vilket leder till en överskattning av trycket. Vi studerar inverkan av massan på mätningarna genom att variera massan i vår massa-fjäder-dämpare modell. Vår modell påvisar samma trend som experimentella undersökningarna. Sammanfattningsvis har denna undersökning belyst inverkan av tryckgivarens effektiva massa och därmed inverkan av mediet på mätvärdena.
|
113 |
Using CFD to investigate casue of vibrations in feed-water systemDabbaghitehrani, Maryam January 2019 (has links)
Computational fluid dynamics from large scale thermo-hydraulic simulation in 1D to large eddy simulation in 3D, were applied in this master thesis to study cause of vibrations in a feed-water system downstream the connected pumps. In the first step, the fluid flow of the pumps in RELAP5 simulations was disturbed by the blade passing sinusoidal vibrations to study their propagation in the piping system over time. This simulation resulted in no amplification and resonant in the fluid flow and consequently no standing waves downstream the pumps. However, the mass flow rates were recorded to use later as inputs in RANS model. The main reason for the steady state RANS simulations is to provide boundary conditions for the LES simulations. In the final step, the LES model was implemented locally in the T-pieces and connecting branches to investigate flow- induced vibration and possible vortex shedding oscillations. The velocity fluctuations were seen right after T-junctions in two system configurations. Despite observing relatively high frequencies of 𝑆𝑡 = 1.4 and 𝑆𝑡 = 1.1 in two different configurations of the piping system, no apparent vortex shedding is seen and velocity fluctuations damp soon and drop to St=0.3 at approximately half a meter from the T-junction.
|
114 |
Experimental and CFD Study of Heat Pickup in Cooling System Hoses / Experimentell/ och CFD studie av värmeupptagning i kylsystemslangar för bilarBorg, August, Owen, Michael January 2019 (has links)
This thesis investigates a process known as heat pickup which occurs in vehicle cooling system hoses. Heat pickup is an unwanted side effect of temperature differences in a car underhood compartment, whereby excess heat is tranferred into the coolant running through the cooling system hoses, affecting its operating temperature. In addition, the effectiveness of insulation in protecting against this phenomenon is investigated. This is studied experimentally by measuring the temperature change between the inlet and outlet, of coolant flowing through a hose which is subjected to a variety of air temperatures and air flow velocities. In addition to calculating the amount of heat pickup in the coolant, the overall heat transfer coefficient as a function of air temperature and air flow velocity could be quantified. The experiment was conducted by building a miniaturies wind tunnel and placing this in a climate chamber capable of temperatures up to 140°C and circulating the coolant at 20°C and 0.1 l/s. The wind tunnel could reach air velocities up to 6 m/s and therefore, the phenomena was nvestigated at 70, 90 and 120°C at air velocities between 2 and 6 m/s. In addition, the effect of coolant mass flow rate was investigated in order to see if there was a change in heat pickup due to any transition between the turbulent and laminar regime, since all flow rates were in the vicinity of the critical Reynolds number of 2300 for an internal pipe flow. In addition, a CFD model was developed in Star CCM+ to model the experiment and gain more insight into the underling physics of the problem. The results show that the air velocity and temperature have significant effects on the heat picked up by the coolant, while only air velocity has large effects on the overall heat transfer coefficient. The insulation used in the experiments shows a 35% reduction in the heat picked up by the coolant and a 50% reduction in the overall heat transfer coefficient. The CFD model showed comparable results to the experiment but underestimated the heat pickup by approcimately 10%. These results can be used to improve the accuracy of the 1D CFD modelling of the whole cooling system and in turn, help improve the system's efficiency and reduce energy consumption. / Den här uppsatsen utreder en process känd som "heat pickup" vilket uppstår i kylsystemslangar i fordon. Heat pickup är en oönskad effekt av temperaturskillnader i fordonets motorrum, vilket leder till att värme överförs till kylarvätskan inuti kylslangarna, och påverkar dess driftstemperatur. Dessutom utreds hur väl isolering skyddar mot detta fenomen. Detta studeras experimentellt genom att mäta temperaturförändringen mellan inlopp och utlopp av kylarvätska som flödar genom en kylslang som utsätts för en mängd olika lufttemperaturer och luftflöden. Förutom att beräkna värmeupptagningen i kylarvätskan kunde också den totala värmeöverföringskoefficienten som en funktion av lufttemperatur och luftflöde kvantifieras. Experimentet genomfördes genom att bygga en miniatyrvindtunnel inuti en klimatkammare, som klarar temperaturer upp till 140°C, och cirkulera kylarvätskan vid 20°C och 0.1 l/s. Vindtunneln klarade av att producera vindhastigheter upp till 6m/s, därför undersöktes fenomenet i 70, 90 och 120° för luftflöden mellan 2 och 6m/s. Utöver detta undersöktes också olika massflöden av kylarvätska, för att se om en eventuell övergång från ett laminärt till ett turbulent flöde skulle påverka värmeupptagningen, eftersom att alla massflöden av kylarvätska är i närheten av det kritiska Reynoldsnumret, 2300, för ett internt rörflöde. Dessutom utvecklades en CFD-modell i Star CCM+ för att modellera experimentet och ge större inblick i problemets underliggande fysik. Resultaten visar att både lufthastigheten och lufttemperaturen har en sigifikant effekt på värmeupptagningen i kylarvätskan men endast lufthasigheten har en stor effekt på den total värmeöverföringscoefficienten. Isoleringen som användes i experimenten visar en 35% minskning av värmeupptagningen i kylarvätskan och en 50% minskning av den totala värmeöverföringscoefficienten. CFD-modellen visar jämförbara resultat med experimenten men underskattar värmeupptagningen med omkring 10%. Dessa resultat kan användas för att öka noggrannheten av 1D CFD modelleringarna av hela kylsystemet och därmed också förbättra hela systemets effektivitet vilket skulle minska energiförbrukningen.
|
115 |
Data analysis and wake modelling ofthe Lillgrund wind farmSebastiani, Alessandro January 2019 (has links)
This work consists of two parts: the analysis of the operating data collected at Lillgrund between December 2007 and March 2018, and the implementation and evaluation of three wake models. Operational and meteorological data from the Lillgrund wind farm have been analyzed to assess the aerodynamic efficiency and general performance of the farm. Power output, wake losses and array efficiency have been calculated in order to further characterize phenomena related to clustering of wind turbine and garther a database for future model validations. The results of the analysis quantify the intensity of the wake effect at Lillgrund and the power losses due to both wake effect and unavailability of turbines. Moreover, it is found that the array efficiency did not vary through the years. Additionally, effects of atmospheric stratification are evaluated by showing diurnal and seasonal variations of the array efficiency: results are opposite of what was expected, with the wind farm being more efficient at night and during winter. Furthermore, three wake models have been implemented and validated using the developed database: the Jensen model, the Ainslie model and the Gaussian model developed by Bastankhah & Porté-Agel (2014). The objective of the wake effect and power output that is reachable at a very low computational cost for offshore cases. By comparing the results with those of prior works, it can be stated that there is not a substantial diffference in the accuracy of wake models and CFD simulations for the case of Lillgrund.
|
116 |
The Development of a New High Aspect-Ratio Turbulent Channel Flow Facility / Utveckling av en Ny Kanal för grundläggande forskning av Turbulent strömningParikh, Agastya January 2020 (has links)
Turbulent channel flows are of great interest for investigations of modified wall boundary conditions due to their well-understood characteristics and their broad applicability. In a reversal of typical trends, they can often be more difficult to investigate experimentally than to simulate owing to the far-reaching influence of corner effects as well as the need for development lengths in excess of 200 channel half-heights in order to produce high-quality flow. In order to rovice experimental results to compare directly with current and future computational studies conducted in the FSG group, a new experimental channel flow facility has been designed for use with state-of-the-art optical measurement techniques such as planar and stereoscopic µPIV. To further aid in understanding the flows in and around complex surfaces, a water-NaI solution will be used as the working fluid for refractive-index matched experiments. A holistic design approach has been taken, taking into consideration design, manufacturing, operational, and experimental requirements and limitations. The facility has been designed with modularity as a key focus and the channel is subdivided into three interchangeable sections with the capability to support a wide range of experimental set-ups and configurations with minimal modification. To produce a high-quality flow, the channel has an aspect ratio of 20 : 1 and a development length of 288δ preceding the test section. Based on inital design estimates of pressure losses in the system, a 11 kW centrifugal pump has been specified and is projected to allow the channel to reach its maximum design flow velocity of 10 m s¯¹. Reτ of 2300 can be achieved, allowing for investigations well into the turbulent regime which remain within the range of Reynolds numbers that can be resolved in DNS studies. / Turbulenta kanalströmingar är mycket intressanta för undersökningar av modifierade väggrandvilkor på grund av deras väl förstådda egenskaper och allmän tillämpbarhet. MOt typiska trender kan de ofta vara mer komplicerat att undersöka med experimentalla metoder än med strömningsmekaniska beräkningar på grund av påverkan av sekundära flöden i hörn och krav på långa utvecklingssträckor större än 100 kanalhöjder för att garantera strömning av högsta kvalitet. För att ta experimentel data som kan jämföras direkt med aktuella och framtida beräkningsstudier från FSG gruppen, har en ny vattenkanal designats. Kanalen ska utnyttja de senaste optiska mätningsmetoder såsom planar och stetoskopisk µPIV, även med en lösning av vatten och NaI som driftsvätskan för att utföra brytningsindexmatchade experiment. Med ett holistisk utvecklingssätt har tillverknings-, operations-, och experimentella krav och begränsningar beaktats. Kanalen har designats med modularitet som stort fokus och är delad i tre utbytbara sträckor för att tillåta många olika experimentella monteringar och gestaltningar med minimala krav på förändring. För att ge hög strömningskvalitet har kanalen sidförhållande på 20 : 1 och en flödesutvecklingssträcka på 288δ innan mätsträckan. Baserat på inledande beräkning av tryckfallet i hela systemet valdes en 11 kW centrifugalpump. Med den pumpen kommer kanalen att nå sin maximala designhastighet på 10 m s¯¹ vilket ger Reτ = 2300. Detta innebär att undersökningar av turbulenta flöden, inom spännvidden av Reynolds tal som kan simuleras med numeriska metoder, kan utföras.
|
117 |
Luge Aerodynamics: Drag Reduction through Posture ChangesSloma, Malte January 2021 (has links)
Luge is an Olympic discipline that challenges athletes to race down an ice track at high velocities. By means of computer simulations, this study exam-ines how posture changes of the athlete affect the aerodynamics to decrease drag. In cooperation with the Swedish National Luge team, all calculations are performed on one of their most prominent athletes, to maximize the ath-lete’s performance on the track. A complete methodology for such individual-based assessments is presented. In particular, a 3D scan of the athlete and the pod is used to perform calculations in Computational Fluid Dynamics (CFD) software. The study found that certain positions decrease drag more effec-tively than others. Shrugging of the athlete’s shoulders tends to decrease drag, whilst an elevation of the athlete’s hips tends to increase it. An analysis of relevant flow structures is presented to explain these differences. To perform well in the Winter Olympics, the Swedish National Luge team is encouraged to adapt this method to all their athletes for maximizing their results. / Rodel är en olympisk gren där idrottare tävlar på en isbana i höga hastigheter. Denna studie undersöker hur förändringar på positionen hos idrottaren på ro-deln, påverkar aerodynamiken för att minska luftmotståndet. I samarbete med Svenska Rodellandslaget, utförs alla beräkningar på en av deras mest fram-stående idrottare för att maximera idrottarens prestation på tävlingar. En 3D-skanning av idrottaren och rodeln skapar en geometri, som används i beräk-ningsströmningsdynamik (CFD) programvaran. Resultaten visar att att detta är en fungerande metod som kan användas för att undersöka aerodynamiken runt en rodel. Studien visade att vissa positioner minskar luftmotståndet mer effektivt än andra. När idrottaren rycker på axlarna tenderar luftmotståndet att minska, medan en höjning av höften tenderar istället att öka luftmotståndet. För att prestera bra under vinter OS och andra tävlingar, bör Rodellandslaget överväga att använda denna metod och resultat på alla sina idrottare för att maximera deras prestation.
|
118 |
Attenuation of structure-borne vibrations induced by trains passing railway switches / Attenuation of structure-borne vibrations induced by trains passing railway switchesLindström, Fredrik January 2020 (has links)
The study of structure-borne vibrations caused by railway traffic is becoming increasingly relevant along with the expansions of cities, as building projects are forced towards more sensitive areas, e.g closer to railway tracks. With high enough vibration levels, there is a risk for human annoyance inside buildings. Knowledge of the attenuation of vibrations in the ground caused by railway traffic is in such cases of great importance. Where a railway switch is present, higher levels are likely to be generated as the train passes. In this study, measurements of vibrations from railway traffic as trains pass a railway switch was performed. Four accelerometers were placed at different distances away from the track to capture the attenuation. In the analysis of the measurements, the attenuation of train induced vibrations and the dominating response due to the presence of the railway switch is found. From the findings in the measurements, a model based on superpositioning of incoming waves from point sources is developed, that predicts the attenuation of vibrations over distance from a train passing over a railway switch. / Kunskap om strukturburna vibrationer orsakade av järnvägstrafik blir alltmer relevant i takt med städers expandering, där byggprojekt tvingas till känsliga områden som exempelvis nära järnvägsspår. Med tillräckligt höga vibrations- nivåer finns det risk för komfortvibrationer i byggnader. Kunskap om vibratio- ners avståndstagande i marken orsakad av järnvägstrafik är i sådana fall av stor betydelse. För områden där en järnvägsväxel är närvarande, kommer troligtvis högre nivåer att genereras när tåget passerar. I denna studie utfördes mätningar av vibrationer från järnvägstrafik när tåg passerar en järnvägsväxel. Fyra accelerometrar placerades på olika avstånd från rälsen för att mäta avståndstagandet. Vid analys av mätningarna erhålls avståndstagandet av markvibrationer orsakade av tågpassager samt den domi- nerande responsen orsakad av järnvägsväxeln. Från resultaten i mätningarna utvecklas en modell baserad på superpositione- ring av inkommande vågor från punktkällor, som förutspår avståndstagandet av vibrationer från ett tåg som passerar över en järnvägsväxel.
|
119 |
Boundary Conditions for Spectral Simulations of Atmospheric Boundary LayersBoström, Erik January 2017 (has links)
An atmospheric boundary layer (ABL) is generally a very high Reynolds number boundary layer over a fully rough surface that is influenced by different external forces. Numerical simulations of ABLs are typically demanding, particularly due to the high Reynolds numbers. Large eddy simulation (LES) where the grid filtered Navier--Stokes equations are solved together with a turbulence model for the subgrid-scale motions is the most accurate and widely used technique to date for ABLs. However, high Reynolds numbers, filtered equations and rough surfaces do not support the simple no-slip boundary conditions together with a feasible grid resolution. A paramount part for the performance of an ABL LES simulation therefore lies in the quality of approximate wall boundary conditions, so called wall models. The vast majority of LES codes used for ABL simulations rely on spatial discretization methods with low order finite difference approximations for the derivatives in the inhomogeneous wall normal direction. Furthermore, the wall boundary conditions are typically chosen in a mesh-dependent, non-local way, relying on the finite differences formulation. In this thesis we focus on solving the ABL LES equations with a fully (pseudo) spectral Fourier--Chebyshev code. We present how wall boundary conditions can be formulated through Robin boundary conditions and how to implement these in the normal-velocity normal-vorticity formulation that we solve. A new idea of specifying boundary conditions directly in Fourier space where also the turbulence intensity statistics can be controlled is presented and verified. The present results show that the Robin-type formulation is effective at least in near-equilibrium boundary layers. The code and boundary conditions were tested in both low and high Reynolds number (open and full) channel flows of neutral and stable stratification. Results were validated with both low to moderate Reynolds number DNS statistics as well as with the logarithmic law. Our results indicate great potential for both the the new boundary condition formulation and the specific code implementation. Further analysis of more complex flow situations will show whether the Robin-type formulation will give similarly good results. / Ett atmosfäriskt gränsskikt (ABL) är generellt sett ett gränsskikt med väldigt högt Reynolds-tal över en rand med ojämn yta och som är påverkad av yttre krafter. Numeriska simuleringar av ABLs är typiskt sett väldigt krävande, speciellt på grund av de höga Reynolds-talen. Large eddy simulation (LES) där de filtrerade Navier--Stokes ekvationerna är lösta tillsammans med en turbulensmodell för the oupplösta skalorna är den mest noggranna och mest använda tekniken för ABLs. Men, för höga Reynolds-tal, filtrerade ekvationer och ytojämnheter är inte ``no-slip'' randvillkor giltiga för en genomförbart hög nätupplösning. En viktig del för kvalitén hos en ABL LES simulering ligger därför i prestandan i approximativa randvillkor, så kallade väggmodeller. Majoriteten av alla LES koder som används för ABL simuleringar är baserade på en lågordnings finita-differens diskretisering för derivatorna i den inhomogena väggnormalriktningen. Dessutom så är vägg-randvillkoren typiskt valda nätberoende och icke-lokala och direkt beroende av finita-differens diskretiseringen. I den här avhandlingen så fokuserar vi i att lösa ABL LES ekvationerna med en fullt (pseudo) spektral Fourier--Chebyshev kod. Vi förklarar vidare hur väggrandvillkor kan formuleras genom Robin-randvillkor och hur man implementerar dessa i normalhastighet normalvorticitet formuleringen som vi löser. En ny idé i att specifiera randvillkor direkt i Fourier-rummet där statistiken för den turbulenta intensiteten kan kontrolleras är också presenterad och verifierad. Resultaten vi härmed presenterar visar att Robin-randvillkor formuleringen är effektiv åtminstone for gränsskikt i nära jämvikt. Den numeriska koden och randvillkoren var testade för kanalströmning (öppen och stängd) av både neutral och stabil stratifikation och för både låga och höga Reynolds-tal. Våra resultat visar på en god potential hos både den nya randvillkorsformuleringen och den nya kodimplementationen. Vidare analys i mer komplexa flödessituationer kommer att visa om Robin-randvillkor formuleringen ger lika goda resultat. / <p>QC 20171122</p>
|
120 |
Influence of shear-thinning viscosity on droplet spreadingHallin, Elliot January 2019 (has links)
The spontaneous spreading of a droplet on a dry surface is a phenomenon pre-valent in both natural and industrial processes. Droplet spreading has been extensively studied in the context of Newtonian fluids. Recently, however, the study of non-Newtonian spreading has been getting increasing attention. This study investigates the influence shear-thinning effects have on the spreading be-haviour of a droplet. This is done by adding to water increasing concentrations of a polymer causing shear-thinning. Both rapid spreading (∼ 10−3 s) and late spreading (∼ 1 s) are investigated. During rapid spreading the Flopam concentration showed limited influence on spreading speed and the Flopam solution spread as fast as water. The high shear stress present near the contact line in this phase caused the viscosity to be low enough so as to not affect the spreading rate. For late spreading, the increase in Flopam concentration influenced the sprea-ding rate. A Flopam concentration of 1000 ppm acted as a threshold for sprea-ding behaviour. Below the threshold, spreading rate was higher than for water. Above the threshold, spreading rate was lower than for water. Scaling of the late spreading with a viscous timescale was attempted using two different approaches, a fixed shear rate and chosen length scale.Both methods provided a more accurate collapse for higher shear rates. However, the chosen length scale method of scaling provided a more accurate collapse of the curves.
|
Page generated in 0.1064 seconds