Als «fluid-dynamics» getaggte Fragen

Die Untersuchung der Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen in Bewegung

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Gibt es einen hochwertigen nichtlinearen Programmierlöser für Python?
Ich habe mehrere herausfordernde nicht konvexe globale Optimierungsprobleme zu lösen. Derzeit verwende ich die Optimization Toolbox von MATLAB (speziell fmincon()mit algorithm = 'sqp'), was sehr effektiv ist . Der größte Teil meines Codes ist jedoch in Python, und ich würde die Optimierung gerne auch in Python durchführen. Gibt es einen …
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Warum ist der lokale Schutz bei der Lösung von PDEs wichtig?
Ingenieure bestehen häufig darauf, lokal konservative Methoden wie das endliche Volumen, die konservative endliche Differenz oder diskontinuierliche Galerkin-Methoden zum Lösen von PDEs zu verwenden. Was kann schief gehen, wenn eine Methode verwendet wird, die lokal nicht konservativ ist? Okay, lokale Erhaltung ist wichtig für hyperbolische PDEs. Was ist mit elliptischen …
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Ein guter endlicher Unterschied für die Kontinuitätsgleichung
Was wäre eine gute Finite-Differenzen-Diskretisierung für die folgende Gleichung: ∂ρ∂t+∇⋅(ρu)=0∂ρ∂t+∇⋅(ρu)=0\frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla \cdot \left(\rho u\right)=0? Wir können den 1D Fall nehmen: ∂ρ∂t+ddx(ρu)=0∂ρ∂t+ddx(ρu)=0\frac{\partial \rho}{\partial t} + \frac{d}{dx}\left(\rho u\right)=0 Aus irgendeinem Grund sind alle Schemata, die ich finden kann, für die Formulierung in Lagrange-Koordinaten. Ich habe mir vorerst dieses Schema …
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Erste Schritte mit OpenFOAM for CFD
Ich möchte OpenFOAM zum Lösen grundlegender interner Abläufe in CFD verwenden. Was ist der beste Weg, um anzufangen, und kann mir jemand eine gute Online-Referenz geben, um Fragen zu beantworten, die ich nach dem Eintauchen möglicherweise habe? Ich habe gehört, dass es bis jetzt eine Nische ist und viele Solver-Funktionen …
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Welche Methoden können sicherstellen, dass physikalische Größen während einer PDE-Simulation positiv bleiben?
Physikalische Größen wie Druck, Dichte, Energie, Temperatur und Konzentration sollten immer positiv sein, aber numerische Methoden berechnen manchmal negative Werte während des Lösungsprozesses. Dies ist nicht in Ordnung, da die Gleichungen komplexe oder unendliche Werte berechnen (normalerweise stürzt der Code ab). Mit welchen numerischen Methoden kann sichergestellt werden, dass diese …
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Nachteile gängiger Diskretisierungsschemata für CFD-Simulationen
Neulich fehlte mein Instruktor für rechnergestützte Strömungsmechanik und er sandte seinen Doktoranden als Ersatz für ihn ein. In seiner Vorlesung schien er auf einige Nachteile hinzuweisen, die mit verschiedenen Diskretisierungsschemata für Strömungssimulationen verbunden waren: Finite-Differenz-Methode: Es ist schwierig, die Konservierung zu befriedigen und sich für unregelmäßige Geometrien zu bewerben Finite-Volumen-Methode: …
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Gibt es einen guten, benutzerfreundlichen und hochwertigen Open-Source-CFD-Solver?
Meine Dissertation beschäftigt sich mit der Entwicklung numerischer Methoden zur Modellreduktion in der Verbrennung. Ich verwende meine Methoden ausschließlich für den chemischen Teil von Verbrennungssimulationen und habe viele Fallstudien für 0-D-Simulationen (keine Strömung). Was ich möchte, ist, Simulationen auszuführen, in denen ein Fluss vorliegt, vorzugsweise 2-D- oder 3-D-Simulationen. Diese Simulationen …
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Euklidischer Abstand in Oktave
Ich würde gerne wissen, ob es einen schnellen Weg gibt, den euklidischen Abstand zweier Vektoren in Oktave zu berechnen. Es scheint, dass es dafür keine spezielle Funktion gibt. Soll ich also einfach die Formel mit verwenden sqrt?
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(Wie) schreibe ich Simulationen, die schneller laufen?
Ich habe begonnen, Python als Programmiersprache für alle meine Aufgaben in CFD zu verwenden. Ich habe sehr wenig Erfahrung in der Programmierung. Ich komme aus dem Maschinenbau und studiere Luft- und Raumfahrttechnik. Manchmal wird der Rechenaspekt von CFD langwieriger als das Manipulieren der Gleichungen oder das Berechnen. Welche allgemeinen Richtlinien …
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Wie erstelle ich eine zufällige 3D-Domäne, die die Wurzelstruktur einer Pflanze darstellt?
Ich möchte den laminaren Wasserfluss von den Wurzeln zum Stängel einer Pflanze modellieren. Ganz am Ende der Wurzeln variieren die Röhren in Durchmesser und Länge von Millimeter bis Zentimeter. Je näher wir dem Stamm kommen, desto größer werden die Wurzeln in Länge und Durchmesser. Ich möchte zufällige 3D-Domänen erstellen, die …
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Druck als Lagrange-Multiplikator
In den inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen Der Druckbegriff wird oft als Lagrange-Multiplikator bezeichnet, der die Inkompressibilitätsbedingung.ρ ( ut+ ( u ⋅ ∇ ) u )Weiterempfehlen ∇ ⋅ u= - ∇ p + & mgr; & Dgr; u + f= 0ρ(ut+(u⋅∇)u)=-∇p+μΔu+f∇⋅u=0\begin{align*} \rho\left(\mathbf{u}_t + (\mathbf{u} \cdot \nabla)\mathbf{u}\right) &= - \nabla p + \mu\Delta\mathbf{u} + …
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Dirichlet-Neumann-Randbedingungslösung wird instabil - Druckkorrekturmethode
Ich simuliere einen inkompressiblen Fluss über einen Zylinder mit einer Reynold-Zahl von 500. Ich löse die Navier-Stokes-Gleichung mithilfe der Druckkorrekturmethode. Meine Lösung wird nach einer gewissen Zeit (ca. 5s) instabil. Ich habe versucht, mein Netz in Schritten von 0,05 zu verfeinern (dabei muss meine CFL <1 sein, obwohl ich implizite …
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