Numerička simulacija opterećenja statičke strukture udarom vala

Gatin, Inno (2014) Numerička simulacija opterećenja statičke strukture udarom vala. = Undergraduate thesis , Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, UNSPECIFIED. Mentor: Čorić, Većeslav.

[img]
Preview
Text
Inno Gatin Završni rad.pdf - Published Version Jezik dokumenta:Croatian

Download (11MB) | Preview

Abstract (Croatian)

Primjenom računalne dinamike fluida (eng. „Computational Fluid Dynamics“, skraćeno CFD) izvršena je analiza opterećenja nepomičnih konstrukcija izloženih dvofaznom strujanju sa slobodnom površinom i površinskim valovima. Rezultati su uspoređeni sa eksperimentalnim rezultatima radi potvrde točnosti softverskog alata OpenFOAM. U radu se koriste metode simulacije viskoznog strujanja sa slobodnom površinom. Kroz rad se nastoji prikazati mogućnost primjene računalne dinamike fluida na tipične probleme proračuna opterećenja pomorskih objekata. \Najprije su prikazani matematički modeli na temelju kojih se zasniva numerički proračun. Taj dio rada obuhvaća \Navier – Stokesove jednadžbe te njihove rubne uvjete, kao i formulaciju metode „Volume of Fluid“ (skraćeno VOF) i „Level Set“ koje se koriste za definiciju slobodne površine kao granice dvaju medija. \Napravljen je proračun opterećenja nepomičnog stupa kvadratnog poprečnog presjeka prilikom nailaska udarnog vodenog vala (eng. „3D dam break“), te su dobiveni rezultati uspoređeni sa odgovarajućim podatcima dobivenim eksperimentalnim ispitivanjima. Za ovu simulaciju je korišten Courantov broj jednak 0.5. U drugom dijelu je opisano modeliranje valova u CFD-u pomoću relaksacijskih zona. Proveden je i proračun opterećenja cilindričnog tijela vertikalno uronjenog u bazen pod djelovanjem harmonijskih progresivnih valova za četiri slučaja te su rezultati također uspoređeni sa eksperimentalnim podatcima. Korišteni su Courantovi brojevi od 1.5 do 6, dok se za transport indikatorske funkcije α koristio Courantov broj od 0.75 do 3. Veličina ćelija se linearno smanjuje od rubova domene prema cilindru. Opisano je generiranje ekstremnih valova pomoću fokusiranja valova (eng, „Wave focusing“). \Napravljena je simulacija ekstremnog vala na istoj geometriji mreže kao u prethodnom poglavlju te su prikazani rezultati. Softverski alat koji je korišten za CFD proračune je programski paket OpenFOAM.

Item Type: Thesis (Undergraduate thesis)
Uncontrolled Keywords: računalna dinamika fluida; volume of fluid; level set; valna
Divisions: 600 Department of Naval Engineering and Marine Technology > 630 Chair of Ship Design and Offshore Technology
Date Deposited: 22 Sep 2014 18:00
Last Modified: 17 Oct 2019 15:48
URI: http://repozitorij.fsb.hr/id/eprint/2642

Actions (login required)

View Item View Item

Downloads

Downloads per month over past year