Diplomová práce se věnuje modelování proudění kapalin. Je zde řešeno
stacionární laminární izotermické proudění nestlačitelné Newtonovy kapaliny
a nenewtonských kapalin, konkrétně čistě viskózní časově nezávislé kapaliny
a viskoelastické kapaliny. Proudění těchto kapalin je popsáno Navierovou-
Stokesovou rovnicí, rovnicí kontinuity a příslušnými konstitutivními vztahy.
Numerická simulace proudění Newtonovy a čistě viskózní nenewtonské kapaliny
byla provedena v trojrozměrných kanálech. Proudění viskoelastické kapaliny
bylo modelováno ve dvourozměrném kanálu. Všechny tyto problémy byly
řešeny pomocí metody konečných prvků a výpočet byl proveden v programech
MATLAB a GNU Octave.
Anotace v angličtině
This master's thesis is aimed at modelling of fluid flow. It deals with
a stationary laminar isothermal flow of incompressible Newtonian and non-
Newtonian fluids. For a purpose of this work only non-elastic time-independent
and viscoelastic fluids were considered. Flow of these fluids can be described
through Navier-Stokes equations, equation of continuity and by corresponding
constitutive equations. Flow of previously mentioned fluids was simulated
by finite element software MATLAB and GNU Octave. Flow through three
dimensional canal was simulated for a Newtonian fluid and a non-elastic non-
Newtonian fluid. In case of viscoelastic fluid two dimensional model of a canal
was used.
Klíčová slova
kapaliny, Newtonova kapalina, nenewtonské kapaliny, metoda
konečných prvků, Navierova-Stokesova rovnice, rovnice kontinuity, konstitutivní
vztahy
Klíčová slova v angličtině
fluids, Newtonian fluid, non-Newtonian fluid, finite element analysis,
Navier-Stokes equations, equation of continuity, constitutive equations
Rozsah průvodní práce
69
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce se věnuje modelování proudění kapalin. Je zde řešeno
stacionární laminární izotermické proudění nestlačitelné Newtonovy kapaliny
a nenewtonských kapalin, konkrétně čistě viskózní časově nezávislé kapaliny
a viskoelastické kapaliny. Proudění těchto kapalin je popsáno Navierovou-
Stokesovou rovnicí, rovnicí kontinuity a příslušnými konstitutivními vztahy.
Numerická simulace proudění Newtonovy a čistě viskózní nenewtonské kapaliny
byla provedena v trojrozměrných kanálech. Proudění viskoelastické kapaliny
bylo modelováno ve dvourozměrném kanálu. Všechny tyto problémy byly
řešeny pomocí metody konečných prvků a výpočet byl proveden v programech
MATLAB a GNU Octave.
Anotace v angličtině
This master's thesis is aimed at modelling of fluid flow. It deals with
a stationary laminar isothermal flow of incompressible Newtonian and non-
Newtonian fluids. For a purpose of this work only non-elastic time-independent
and viscoelastic fluids were considered. Flow of these fluids can be described
through Navier-Stokes equations, equation of continuity and by corresponding
constitutive equations. Flow of previously mentioned fluids was simulated
by finite element software MATLAB and GNU Octave. Flow through three
dimensional canal was simulated for a Newtonian fluid and a non-elastic non-
Newtonian fluid. In case of viscoelastic fluid two dimensional model of a canal
was used.
Klíčová slova
kapaliny, Newtonova kapalina, nenewtonské kapaliny, metoda
konečných prvků, Navierova-Stokesova rovnice, rovnice kontinuity, konstitutivní
vztahy
Klíčová slova v angličtině
fluids, Newtonian fluid, non-Newtonian fluid, finite element analysis,
Navier-Stokes equations, equation of continuity, constitutive equations
Zásady pro vypracování
Úvod do problematiky.
Rešeršní studie dostupné literatury v oblasti řešeného problému.
Kovariantní tvar rovnice kontinuity a Navierových-Stokesových rovnic.
Numerické simulace proudění newtonských kapalin.
Modelování nenewtonských kapalin.
Vyhodnocení výsledků.
Zásady pro vypracování
Úvod do problematiky.
Rešeršní studie dostupné literatury v oblasti řešeného problému.
Kovariantní tvar rovnice kontinuity a Navierových-Stokesových rovnic.
Numerické simulace proudění newtonských kapalin.
Modelování nenewtonských kapalin.
Vyhodnocení výsledků.
Seznam doporučené literatury
Reddy J. N. - Gartling D. K.: The Finite Element Method in Heat Transfer and Fluid Dynamics. Boca Raton, CRC Press 2010.
Zienkiewicz O. C. - Taylor R. L.: The Finite Element Method, Volume 3: Fluid Dynamics. Oxford, Elsevier, Butterworth-Heinemann 2000.
Chhabra R. P. - Richardson J. F.: Non-Newtonian Flow and Applied Rheology: Engineering Applications. Oxford, Elsevier, Butterworth-Heinemann 2008.
Irgens F.: Rheology and Non-Newtonian Fluids. Switzerland, Springer International Publishing 2014.
Brdička M. - Samek L. - Sopko B.: Mechanika kontinua (2. opravené vydání). ACADEMIA, Praha 2000.
Seznam doporučené literatury
Reddy J. N. - Gartling D. K.: The Finite Element Method in Heat Transfer and Fluid Dynamics. Boca Raton, CRC Press 2010.
Zienkiewicz O. C. - Taylor R. L.: The Finite Element Method, Volume 3: Fluid Dynamics. Oxford, Elsevier, Butterworth-Heinemann 2000.
Chhabra R. P. - Richardson J. F.: Non-Newtonian Flow and Applied Rheology: Engineering Applications. Oxford, Elsevier, Butterworth-Heinemann 2008.
Irgens F.: Rheology and Non-Newtonian Fluids. Switzerland, Springer International Publishing 2014.
Brdička M. - Samek L. - Sopko B.: Mechanika kontinua (2. opravené vydání). ACADEMIA, Praha 2000.