Upload
bruno-sanders
View
212
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
| pag. 1
Thesisvoorstellen Stromingsmechanica 2005-2006
Zie ook op het web: stro.vub.ac.be
Eindwerken 05-06 | pag. 2
Studie van aërosol stromingen in de bovenste luchtwegen
Promotor : C. Lacor, Begeleiders : S. Tovinakere, M. Brouns, S. Verbanck (AZ Jette)
• Doel: betere kennis van de verspreiding van aërosols in de luchtwegen voor verbeterde therapie
• Hoe: numerieke en experimentele studie van de stroming in de mondholte en luchtpijp tot de 1ste bifurcatie
• Numeriek werk: simulatie stroming lucht+aërosol op realistische geometrieën (CT-scan gebaseerd)
• Experimenteel werk: PIV metingen
Eindwerken 05-06 | pag. 3
Verkeersopstoppingen oplossen aan de hand van CFD modellen?
• Groeiend aantal wagens op onze wegen nood aan performante simulatiemodellen
voor de verkeersSTROMING (traffic flow) files (traffic jams) en ‘harmonica’ effect
voorspellen, reistijden en emissies reduceren.
• Macroscopische verkeersmodellen : sterk gelijkend op stromingsvergelijkingen maar eendimensionaal
• Vorig eindwerk: 1 vergelijking model en initiëren 2 vergelijking model
• Hier: verdere uitbreiding van het 2 vgl. model en nieuwe toepassingen zoals invoeglanen en meerdere rijvakken
Promotor : C. Lacor; Begeleider : C. Lacor, N.
Eindwerken 05-06 | pag. 4
Toepassing van niet-deterministische methodes op stromingen
Promotor : C. Lacor; Begeleider : Ch. Vandenhaute (ov), C. Lacor
• Klassieke aanpak in simulatie van stromingen: – Fysische gegevens zijn gekend en vast; bijv. viscositeit – Randvoorwaarden exact gekend; bijv. stroming aan inlaat,
• Maar: in werkelijkheid is geen van deze gegevens vast– Bijv. kleine afwijkingen op viscositeit; inlaatstroming
fluctueert enz.
• Door niet-lineariteit kunnen kleine afwijkingen grote gevolgen hebben, bijv. turbulentie
• In niet-deterministische methodes houdt men rekening met deze afwijkingen– Bijv. Perturbatie technieken, fuzzy logic, Monte Carlo– Hier: Polynomial Chaos methode
• Toepassingen:– Eenvoudig ééndimensionaal (1D) geval, bijv. straalpijp– 2D stroming bijv. cilinder
Eindwerken 05-06 | pag. 5
Studie van niet-voorgemengde verbranding
• Niet-voorgemengde verbranding bijv. Industriële branders, Diesel motoren
• Numeriek onderzoek spitst zich toe op:– Chemische verbrandingsmodellen (samenwerking Univ.
La Plata, Argentinië en TU Darmstadt)– Nauwkeurige schema’s en randvoorwaarden– Testgevallen: vereenvoudigde brander geometrieën
(piloted flame, bluff body flame)– Vooreerst RANS en LES indien de tijd het toelaat
Promotor : C. Lacor; Begeleider : T. Broeckhoven
Eindwerken 05-06 | pag. 6
Gebruik van ‘artificially thickened flame’ model voor simulatie van voorgemengde verbranding
• Voorgemengde verbranding bijv. gasturbines• Probleem: zeer kleine vlamdikte• Oplossing: artificial thickened flame • Deze techniek wordt momenteel ingevoerd in
samenwerking met TU Darmstadt• Testgevallen: vereenvoudigde branders (bluff body,
ORACLES brander)• Vooreerst RANS simulaties• Indien de tijd het toelaat ook LES
Promotor : C. Lacor; Begeleider : T. Broeckhoven
ORACLES burner(One Rig for Accurate Comparisons with Large Eddy Simulations)
Eindwerken 05-06 | pag. 7
Discontinue Galerkin Methodes voor stromingsproblemen
Promotor : C. Lacor; Begeleider : S. Smirnov
• Nauwkeurige schema’s zijn onontbeerlijk in problemen zoals: – Aëroakoestiek en Turbulentie
• De Discontinue Galerkin methode is hiervoor bijzonder geschikt– Bestaat al geruime tijd maar slechts recent toegepast op stromingsproblemen– Is een verfijning van de Eindige Volume methode
vrij eenvoudig in de programma’s vd vakgroep te implementeren• Testen op basis testgevallen en vergelijk met analytische oplossing en oplossing met
andere schema’s• Ronddraaiend signaal• Euler stroming met wervel• Laminaire stroming vlakke plaat (Blasius)
Eindwerken 05-06 | pag. 8
Simulatie van geluid met gelinearizeerde methodes
• Doel: aëro-akoestisch geluid geproduceerd door stromingen simuleren
• Hoe:– Detectie van de geluidsbronnen (bijv. dmv LES)– Propagatie van het geluid dmv vereenvoudigde methodes , bijv.
gelinearizeerde Euler• Hier: focus op propagatie dmv
gelinearizeerde Euler• Testgevallen:
– 1D en 2D ‘benchmark’ problemen met analytische oplossing
– meer realistische gevallen: vereenvoudigde knalpot en/of fan
Promotor : C. Lacor; Begeleider : G. Ghorbaniasl, K. Van den Abeele (ov)
Eindwerken 05-06 | pag. 9
Studie van sedimentatieproblemen in rivieren
• Sedimentatie in rivieren en havengeulen– Belangrijk probleem want grote economische
kost (baggerwerken)
• Studie ahv stromingsvergelijkingen + bijkomende vgl. voor de concentratie van het sediment
• Simulaties met programma voor onsamendrukbare stromingen
• Testgeval o.a. rivier met onregelmatige bodem• Vergelijk met beschikbare resultaten van
programma voor samendrukbare stromingen– Nauwkeurigheid– efficiëntie
Promotor : C. Lacor; Begeleiders : P. Wydera, S. Smirnov
Eindwerken 05-06 | pag. 10
Ontwikkeling van methodes voor de visualizatie van scenario’s in crisis situaties
• Tools ontwikkelen voor visualizatie van bijv. verspreiding giftig gas, terroristische aanslag luchthaven, Heysel drama,…
• Doel: uit beschikbare info (camera’s, politie, hulpdiensten) relevante uithalen en visualizeren voor overzicht situatie en juiste beslissingen
• Tools: X3D formaat, Java 3D• Kadert in LASCOT Europees project, en
vermoedelijke opvolger SERKET (veiligheid op luchthavens)
Promotor : C. Lacor; Begeleider : D. Vucinic