Validacija sprege gibanja krutog tijela i računalne dinamike fluida u frekvencijskoj domeni

Volarić, Filip (2017) Validacija sprege gibanja krutog tijela i računalne dinamike fluida u frekvencijskoj domeni. = Validation of rigid body motion and computational fluid dynamics in spectral space. Master's thesis (Bologna) , Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, UNSPECIFIED. Mentor: Jasak, Hrvoje.

[img]
Preview
Text
Volarić_2017_diplomski.pdf - Published Version Jezik dokumenta:English

Download (1MB) | Preview
[img] Text
Volarić_Filip_autorska_izjava_diplomski_2017.pdf - Published Version
Restricted to Repository staff only Jezik dokumenta:Croatian

Download (474kB)

Abstract (Croatian)

U području računalne dinamike fluida se u posljednih desetak godina razvija metoda harmoničke ravnoteže koja transformira problem tranzijentnog periodičnog strujanja u sustav međusobno ovisnih stacionarnih problema. Iako se metoda harmoničke ravnoteže najviše razvila za jednofazna strujanja u području turbostrojeva, isti princip može se primjeniti na simulaciju dvofaznih strujanja sa slobodnom površinom koja se javljaju u području brodske hidrodinamike. Tijekom projektiranja forme broda vrlo je bitno dobro procijeniti silu otpora pri plovidbi u valovitom moru, pa je stoga bitno povezati strujanje fluida i gibanje objekta koje je uzrokovano strujanjem. Budući da je razvijena metoda harmoničke ravnoteže za dvofazna strujanja sa slobodnom površinom, potrebno je razviti komplementarnu metodu za proračun gibanja krutog tijela. U ovom radu prvo je dan opis metode harmoničke ravnoteže koja se koristi za simulaciju dvofaznog strujanja, te je nakon toga dan detaljan izvod algoritma za gibanje tijela u frekvencijskoj domeni. Novi algoritam je testiran na dva različita slučaja. Rezultati prvog slučaja su uspoređeni sa analitičkim rješenjem, dok su rezultati drugog slučaja uspoređeni s rješenjem tranzijentne simulacije.

Abstract

Over the last decade the Harmonic Balance (HB) method was developed in the field of Computer Fluid Dynamics (CFD). HB method transforms a transient periodic problem into a set of coupled steady-state problems. Although the HB method was first applied to single- phase flows in the field of turbomachinery, it is also applicable to two-phase free surface flows such as the ones that can be found in the field of naval hydrodynamics. In the field of naval hydrodynamic it is very important to accurately assess the drag force of the ship in waves during the design process, so it is necessary to couple fluid flow and motion of the ship. Hence, the HB method can only be used in the assessment of drag force if the corresponding spectral rigid body motion algorithm is developed. In this thesis HB method is described first, which is used to simulate flow, and then a detailed description of spectral rigid body motion algorithm is given. The new algorithm is validated on two test cases. The results of the first case are compared to an analytical solution, and the results of the second case are compared with a transient simulation.

Item Type: Thesis (Master's thesis (Bologna))
Uncontrolled Keywords: računalna dinamika fluida; strujanje sa slobodnom površinom; frekvencijska domena; metoda harmoničke ravnoteže; dinamika krutog tijela
Keywords (Croatian): CFD; free surface flows; frequency domain; harmonic balance; rigid body dynamics
Subjects: TECHNICAL SCIENCE > Mechanical Engineering > general mechanical engineering (construction)
Divisions: 500 Department of Energy, Power Engineering and Environment > 530 Chair of Turbomachinery
Date Deposited: 30 Nov 2017 10:43
Last Modified: 28 Jan 2020 16:38
URI: http://repozitorij.fsb.hr/id/eprint/8152

Actions (login required)

View Item View Item

Downloads

Downloads per month over past year