A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Analysis of coupling techniques for overset-grid finite-volume methods
Die Kopplung unstrukturierter, überlappender 3D Gitter in Finite-Volumen Methoden (FVM) basiert üblicherweise auf der lokalen Interpolation von Feldwerten, was (a) ungenügend ist um Massenkonservativität zu gewährleisten und (b) eine ausreichende Überlappung der benetzten Bereiche erfordert. Die Effekte der nicht-konservativen Kopplung werden analysiert und eine Stabilisierung des in inkompressiblen FVM an die Masse gekoppelten Drucks durch globale Massenerhaltungsstrategien erreicht. Das numerische Modell wird durch Manipulation der Bereiche mit mangelnder Überlappung für dynamischen Körperkontakt modifiziert. Die erweiterte Methode wird validiert und u.a. für die Simulationen einer Zahnradpumpe und den Kontakt von Zylinder/Kugel mit einer Wand angewendet. Letztere zeigen einen signifikanten Anstieg und eine Kopplung zusätzlicher Widerstands- und Trägheitskräfte. ; Coupling of unstructured, overlapping 3D grids in finite-volume methods (FVM) is usually based on a local interpolation of field values, which (a) is insufficient to guarantee mass conservation and (b) requires a sufficient overlap of the wetted domain. Effects of the non-conservative coupling are analysed and the mass-dependent pressure in incompressible FVM is stabilised by global mass conservation practices. Areas with an insufficient overlap are numerically manipulated to allow the simulation of dynamic body contact. This enhanced approach is validated and applied, e.g. within the simulation of a gear pump and for contact simulations of a cylinder/sphere with a wall. The latter reveal a significant increase and a coupling of additional resistance and inertia forces.
Analysis of coupling techniques for overset-grid finite-volume methods
Die Kopplung unstrukturierter, überlappender 3D Gitter in Finite-Volumen Methoden (FVM) basiert üblicherweise auf der lokalen Interpolation von Feldwerten, was (a) ungenügend ist um Massenkonservativität zu gewährleisten und (b) eine ausreichende Überlappung der benetzten Bereiche erfordert. Die Effekte der nicht-konservativen Kopplung werden analysiert und eine Stabilisierung des in inkompressiblen FVM an die Masse gekoppelten Drucks durch globale Massenerhaltungsstrategien erreicht. Das numerische Modell wird durch Manipulation der Bereiche mit mangelnder Überlappung für dynamischen Körperkontakt modifiziert. Die erweiterte Methode wird validiert und u.a. für die Simulationen einer Zahnradpumpe und den Kontakt von Zylinder/Kugel mit einer Wand angewendet. Letztere zeigen einen signifikanten Anstieg und eine Kopplung zusätzlicher Widerstands- und Trägheitskräfte. ; Coupling of unstructured, overlapping 3D grids in finite-volume methods (FVM) is usually based on a local interpolation of field values, which (a) is insufficient to guarantee mass conservation and (b) requires a sufficient overlap of the wetted domain. Effects of the non-conservative coupling are analysed and the mass-dependent pressure in incompressible FVM is stabilised by global mass conservation practices. Areas with an insufficient overlap are numerically manipulated to allow the simulation of dynamic body contact. This enhanced approach is validated and applied, e.g. within the simulation of a gear pump and for contact simulations of a cylinder/sphere with a wall. The latter reveal a significant increase and a coupling of additional resistance and inertia forces.
Analysis of coupling techniques for overset-grid finite-volume methods
Schubert, Svenja (author) / Rung, Thomas
2019-09-01
doi:10.15480/882.2444
Theses
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| British Library Online Contents | 1996