Projekti / Programi
Razvoj Robno Območne Integralske Metode za modeliranje turbulentnega toka v porozni snovi
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.05.05 |
Tehnika |
Mehanika |
Mehanika fluidov |
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
24347 |
dr. Janja Kramer Stajnko |
Mehanika |
Vodja |
2009 - 2011 |
179 |
Organizacije (1)
Pomen za razvoj znanosti
Za razvoj znanosti je ključnega pomena razvoj učinkovitega numeričnega orodja za simulacijo teoretičnih in praktičnih inženirskih problemov povezanih s prenosnimi pojavi v porozni snovi zlasti zaradi dejstva, ker so tovrstni problemi v svetu slabo raziskani, obstoječi modeli pa osredotočeni na enostavne probleme.
Nadgradnja obstoječega numeričnega algoritma, ki temelji na metodi robnih elementov omogoča simulacijo dvodimenzionalnega turbulentnega toka v porozni snovi, kjer je ključnega pomena, da je bil uporabljen čim bolj splošen matematični model. Le-ta temelji na prostorsko in časovno povprečenih Navier-Stokesovih enačbah, za opis tubulence v porozni snovi pa je privzet makroskopski k-e model. Za razvoj učinkovitega numeričnega algoritma je ključnega pomena uporaba hitrostno-vrtinčne formulacije, kar loči celotno računsko shemo na kinematični in kinetični del.
Nadalje se je metoda robnih elementov razširila za primere obravnave prostorskega toka tekočine v porozni sredini. Izpeljan numerični algoritem je testiran na številnih primerih konvektivnega gibanja za različne geometrije in robne pogoje. Rezultati izračunov potrjujejo natančnost in učinkovitost uporabljene numerične metode in jo tako postavljajo ob bok ostalim, v svetovni javnosti bolj uveljavljenim aproksimacijskim metodam, ki so vgrajene v različnih komercialnih programih za preračun problemov dinamike tekočin. Pridobljeni rezultati služijo kot izhodišče za nadaljnji razvoj in razširitev numeričnega orodja za obravnavo bolj komplesknih problemov prenosnih pojavov v porozni snovi.
Pomen za razvoj Slovenije
Reševanje problemov turbulentnega toka ter simulacija tridimenzionalnega toka tekočine v porozni snovi z uporabo algoritma, ki temelji na metodi robnih elementov pomeni v svetovnem znanstvenem prostoru inovativen pristop k reševanju tovrstnih problemov. Za razvoj znanosti in industrije v Sloveniji je poleg učinkovito rešenih inženirskih problemov pomembna tudi odmevnost raziskovalnih rezultatov v svetovni javnosti. Problematika turbulence v porozni snovi je trenutno zelo aktualna in se nanaša na številne inženirske aplikacije. V Sloveniji do tega trenutka podobnih raziskav ni bilo zaslediti, obstoječe raziskave, ki so objavljene v svetovni znanstveni literaturi pa so omejene na zelo poenostavljene matematične modele in uporabo klasičnih numeričnih metod (metoda končnih volumnov, metoda končnih elementov, metoda končnih razlik).
Velik del raziskav povezanih z razvojem metode robnih elementov se je v preteklosti opravil v Sloveniji, s čimer se je slovenska znanost uspešno promovirala v svetu. Z nadaljevanjem raziskovalnega dela na tem področju se prepoznavnost dežele še povečuje.
Delo na projektu je privedlo do povezovanja in sodelovanje z nekaterimi priznanimi raziskovalnimi institucijami v svetu. V okviru projekta je del raziskovalnega dela potekal na "Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg", na oddelku "Lehstuhl für Strömungsmechanik, Erlangen", kjer se je vzpostavil strokovni dilalog s priznanimi tamkajšnjimi raziskovalci.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
