Naslov
Primjena računalne dinamike fluida u analizi gibanja plovnih objekata
(Application of computational fluid dynamics in the motion analysis of ships and offshore platforms)

Autori
Vukčević, Vuko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
10.07

Godina
2013

Stranica
110

Mentor
Jasak, Hrvoje ; Čorić, Većeslav

Ključne riječi
računalna dinamika fluida; volume of fluid; SST model turbulencije; otpor broda; simulacija valova; analiza odziva poluuronjive platforme
(computational fluid dynamics; volume of fluid; SST turbulence model; ship resistance; wave simulation; semisubmersible platform response analysis)

Sažetak
U ovom radu se razmatra računalna dinamika fluida (engleski „Computational Fluid Dynamics“, skraćeno CFD) temeljena na diskretizaciji kontrolnim volumenima.Domena problema se aproksimira skupom kontrol nih volumena, te se raznim interpolacijskim shemama problem svodi s parcijalnih diferencijalnih jednadžbi na linearne sustave jednadžbi. U radu je prikazan matematički model gibanja fluida koji obuhvaća: vremenski osrednjene Navier–Stokesove jednadžbe („Reynolds Averaged Navier–Stokes“, skraćeno RANS), model turbulencije, te „Volume of Fluid“ metodu (skraćeno VOF) za opis gibanja dvofaznog medija. Model difrakcije i radijacije temeljen na potencijalnom strujanju, kao i jednadžbe gibanja krutog tijela su ukratko opisani. Jednadžbe rotacije krutog tijela u kvaternionskom zapisu su izvedene. Također su opisani i potrebni rubni uvjeti za cijeli matematički model. Detaljno je prikazana diskretizacija standardne transportne jednadžbe. PISO i SIMPLE algoritmi za spregu brzine i tlaka su također prikazani. U svrhu testiranja CFD–a i njegovu primjenu u brodograđevnoj industriji, napravljen je CFD proračun otpora broda na mirnom moru, te su rezultati spomenutog proračuna uspoređeni s mjerenjima u bazenu. Opisano je modeliranje valova na temelju relaksacijskih zona. Također je napravljen CFD proračun odziva poluuronjive platforme na harmonijskom valu. Rezultati CFD proračuna su uspoređeni s rezultatima dobivenim pomoću modela difkracije i radijacije temeljenim na klasičnoj linearnoj valnoj teoriji i 3D panel metodi. Za sve CFD proračune je korišten programski paket OpenFOAM.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA