Numerické modelování vibrací stacionárních a rotujících struktur ponořených do kapaliny

A computational investigation of vibration of stationary and rotating structures submerged in a liquid

journal article - other

en

The article is devoted to the numerical modelling of the structure-fluid interaction of a solid body submerged in a fluid. It is supposed that the submerged body is absolutely rigid and that the pressure distribution in the liquid can be described by the Laplace euquation in 2D domain.The space discretization in the liquid is carried out in two ways. The first approach is based on the finite element method in the physical domain with a moving boundary (between body and liquid). The second method transforms the physical domain with moving boundary to the fixed reference domain and the transformed Laplace problem is then solved by the finite difference method. The time discretization is realized by the backward Euler method. The applicability of both approaches is verified by numerical tests.

Článek je věnován numerickému modelování vzájemného působení kapaliny a do ní ponořeného tělesa. Předpokládá se, že těleso je absolutně tuhé a že rozložení tlaku v tekutině lze popsat Laplaceovou rovnicíve 2D. Prostorová diskretizace v kapalině je provedena dvěma způsoby. První přístup používá metodu konečných prvků na reálné oblasti s pohyblivou hranicí . Druhá metoda transformuje pohyblivou oblast na pevnou referenční oblast a transformovanou Laplaceovu rovnici pak řeší diferenční metodou. Diskretizace v čase je v obou případech realizována implicitní Eulerovou metodou. Použitelnost obou postupů je doložena vyřešenými příklady.

The article is devoted to the numerical modelling of the structure-fluid interaction of a solid body submerged in a fluid. It is supposed that the submerged body is absolutely rigid and that the pressure distribution in the liquid can be described by the Laplace euquation in 2D domain.The space discretization in the liquid is carried out in two ways. The first approach is based on the finite element method in the physical domain with a moving boundary (between body and liquid). The second method transforms the physical domain with moving boundary to the fixed reference domain and the transformed Laplace problem is then solved by the finite difference method. The time discretization is realized by the backward Euler method. The applicability of both approaches is verified by numerical tests.

ponořené struktury, vibrace, numerické modelování

submerged structures, vibration, computational investigation

2008

01.12.2008

University of West Bohemia

1802-680X

Applied andComputational Mechanics

2

177–186

12