Tato práce je náhledem do mřížkové Boltzmannovy metody. Jejím hlavním cílem je ukázat základní teorii metody, její aplikace v řešení třídimenzionálního proudění tekutin a následného využití při výpočtu odporového koeficientu. Navržené algoritmy byly implementovány ve výpočtovém prostředí MATLAB a v jazyce C++. V závěru práce jsou porovnány numerické výsledky získané vlastním vyvinutým softwarem s publikovanými výsledky jiných autorů.
Annotation in English
This thesis is an overview of Lattice Bozmann Method. Main goal of this work is to show the basic theory of the method and show its aplication in three-dimensional fluid dynamics and further usage in evaluation of drag coefficient. Designed LBM algorithm was implemented in computating enviroment of MATLAB and programming language of C++. The end of this work contains comaparison of numerical results obtained by self-developed software to ones published by other authors.
Tato práce je náhledem do mřížkové Boltzmannovy metody. Jejím hlavním cílem je ukázat základní teorii metody, její aplikace v řešení třídimenzionálního proudění tekutin a následného využití při výpočtu odporového koeficientu. Navržené algoritmy byly implementovány ve výpočtovém prostředí MATLAB a v jazyce C++. V závěru práce jsou porovnány numerické výsledky získané vlastním vyvinutým softwarem s publikovanými výsledky jiných autorů.
Annotation in English
This thesis is an overview of Lattice Bozmann Method. Main goal of this work is to show the basic theory of the method and show its aplication in three-dimensional fluid dynamics and further usage in evaluation of drag coefficient. Designed LBM algorithm was implemented in computating enviroment of MATLAB and programming language of C++. The end of this work contains comaparison of numerical results obtained by self-developed software to ones published by other authors.
Teoretický popis lattice Boltzmannovy metody ve 3D.
Vývoj příslušných algoritmů v prostředí MATLAB/C++ pro implementaci 3D lattice Boltzmannovy metody.
Implementace MRT modelu kolizního operátoru.
Vyhodnocení a diskuze dosažených numerických výsledků.
Research Plan
Provedení rešerše z dostupné literatury.
Teoretický popis lattice Boltzmannovy metody ve 3D.
Vývoj příslušných algoritmů v prostředí MATLAB/C++ pro implementaci 3D lattice Boltzmannovy metody.
Implementace MRT modelu kolizního operátoru.
Vyhodnocení a diskuze dosažených numerických výsledků.
Recommended resources
S. Succi: The Lattice Boltzmann Equation for Fluid Dynamics and Beyond. Oxford University Press, 2001.
M. C. Sukop, D. T. Thorne, Jr.: Lattice Boltzmann Modeling. An Introduction for Geoscientists and Engineers. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2007.
M. E. Kutay, A. H. Aydilek, E. Masad: Laboratory validation of lattice Boltzmann method for modeling pore-scale flow in granular materials. Computers and Geotechnics 33: 381-395, 2006.
D. d'Humi, I. Ginzburg, M. Krafczyk, P. Lallemand, L. S. Luo: Multiple-relaxation-time lattice Boltzmann models in three dimensions. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 360: 437-451, 2002.
Recommended resources
S. Succi: The Lattice Boltzmann Equation for Fluid Dynamics and Beyond. Oxford University Press, 2001.
M. C. Sukop, D. T. Thorne, Jr.: Lattice Boltzmann Modeling. An Introduction for Geoscientists and Engineers. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2007.
M. E. Kutay, A. H. Aydilek, E. Masad: Laboratory validation of lattice Boltzmann method for modeling pore-scale flow in granular materials. Computers and Geotechnics 33: 381-395, 2006.
D. d'Humi, I. Ginzburg, M. Krafczyk, P. Lallemand, L. S. Luo: Multiple-relaxation-time lattice Boltzmann models in three dimensions. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 360: 437-451, 2002.