Přejít k obsahu


Software for simulation of laminar incompressible generalized Newtonian fluid flow

Citace: [] JONÁŠOVÁ, A., VIMMR, J., BUBLÍK, O. Software for simulation of laminar incompressible generalized Newtonian fluid flow. 2009.
Druh: SOFTWARE
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Software for simulation of laminar incompressible generalized Newtonian fluid flow
Rok vydání: 2009
Název zdroje: Západočeská univerzita v Plzni, Fakulta aplikovaných věd, Katedra mechaniky
Autoři: Ing. Alena Jonášová , Doc. Ing. Jan Vimmr Ph.D. , Ing. Ondřej Bublík
Abstrakt CZ: Software implementuje dva známé makroskopické nenewtonské modely (Carreauův-Yasudův model a modifikovaný Crossův model) pro numerickou simulaci ustáleného laminárního proudění 3D výpočtovou oblastí. Pro popis proudění je užit nelineární systém Navierových-Stokesových (NS) rovnic formulovaný pro nestlačitelnou zobecněnou newtonskou kapalinu. Prostorová diskretizace systému NS rovnic je založena na metodě konečných objemů pro nestrukturované výpočetní sítě. Oba zmíněné nenewtonské modely stanovují hodnotu dynamické viskozity kapaliny v závislosti na stanovené hodnotě smykové rychlosti. Vstupem vyvinutého softwaru jsou souřadnice uzlů nestrukturované šestistěnné sítě a několik vstupních parametrů pro oba nenewtonské modely charakterizující reologické vlastnosti modelované kapaliny. Výstupem je vektorové pole rychlostí, tlakové pole a rozložení dalších veličin, např. smykové napětí na stěně. Vyvinutý software byl úspěšně aplikován pro modelování ustáleného laminárního proudění krve s respektováním jejích reologických vlastností v kompletních 3D modelech bypassu s koronární nebo femorální nativní artérií.
Abstrakt EN: The software implements two well-known macroscopic non-Newtonian models (the Carreau-Yasuda model and the modified Cross model) for the numerical simulation of steady laminar flow through a 3D computational domain. The fluid motion is described by the non-linear system of the Navier-Stokes (NS) equations formulated for an incompressible generalized Newtonian fluid. The space discretization of system of the NS equations is based on the finite volume method formulated for unstructured computational meshes. The fluid's shear-dependent viscosity is determined from both mentioned non-Newtonian models. The software inputs consist of node coordinates of the unstructured hexahedral computational mesh and several parameters, which are needed for both non-Newtonian models and should describe the rheological properties of the fluid. The computed results consist of the velocity vector field, the pressure field and the distribution of other quantities, e.g. wall shear stress. The developed software has been successfully implemented for the modelling of steady laminar blood flow in complete 3D coronary and femoral bypass models.
Klíčová slova

Zpět

Patička