haku: @keyword finite Element Method / yhteensä: 107
viite: 66 / 107
Tekijä: | Kuitunen, Mikko |
Työn nimi: | Continuum modelling of liquid polymer in bounded domains |
Nestemäisen polymeerin kontinuumimallinnus rajatuissa laskentatilavuuksissa | |
Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
Julkaisuvuosi: | 2006 |
Sivut: | 71 Kieli: eng |
Koulu/Laitos/Osasto: | Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto |
Oppiaine: | Fysiikka (laskennallinen fysiikka) (Tfy-105) |
Valvoja: | Nieminen, Risto |
Ohjaaja: | Salo, Petri |
OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
Sijainti: | P1 Ark TF80 | Arkisto |
Avainsanat: | finite element method level-set method computational fluid dynamics elementtimenetelmä level-set menetelmä virtauslaskenta |
Tiivistelmä (fin): | Työssä perehdytään polymeerijuosteen virtauslaskentaan laskentatilavuuksissa joissa on läsnä useampaa kuin yhtä nestetyyppiä. Alkuperäisenä motivaattorina työssä oli tutkia mahdollisuuksia polymeerijuosteen laskennalliseen tarkasteluun ruiskuvaluprosessin aikana. Työ liittyy TEKES:in Hypris -projektiin jossa tutkitaan teoreettisesti ja käytännönläheisesti useammasta materiaalista koostuvien hybridikappaleiden tuottamista ruiskuvaluprosessia. Tällaisessa kappaleessa tärkein eri materiaaleja yhdistävä voima olisi adheesio, jonka voimakkuuteen vaikuttavat niin atomitason kuin makroskooppisen skaalan ilmiötkin. Ilmiöllä tarkoitetaan yleisesti kahden aineen kiinnittymistä toisiinsa. Adheesioon vaikuttavat paitsi pintojen mahdolliset kemialliset liitokset, myös aineiden rakenteeseen ja pintaenergioihin liittyvät prosessit. Adheesion tyydyttävä laskennallinen tarkastelu vaatisi todennäköisesti perehtymistä niin atomiskaalan kuin makroskooppisten pituusskaalojen ilmiöihin. Kontinuumitason mallinnus mahdollistaisi fysikaalisten parametrien kuten paineen ja virtauskentän tarkastelua tilanteissa joissa näiden parametrien mittaaminen on mahdotonta. Lisäksi mikrotason malleista laskettavia arvoja voisi sijoittaa kontinuumiskaalan mallin materiaaliparametreiksi ja reunaehdoiksi ja näin tutkia kvanttitason oletuksista koostetun materiaalin fysikaalista käyttäytymistä makroskooppisessa skaalassa. Polymeerijuoste on viskositeetiltaan ei-Newtonilaista ja mekaanisilta ominaisuuksiltaan viskoelastista. Tällaisen materiaalin kontinuumitason mekaanisten yhtälöiden ratkaisu tyydyttävästi on haastavaa. Polymeerijuosteen virtausta voidaan kuitenkin tietyillä oletuksilla käsitellä tavallisen viskoosin kokoonpuristumattoman nesteen virtauksena. Mikäli virtauksen Reynoldsin-luku ei ole liian suuri (eli virtaus on tarpeeksi rauhallinen) ja virtaustilavuus ei ole liian monimutkainen antaa tällainen tarkastelu ainakin kvalitatiivisesti oikeita tuloksia. Virtausyhtälöiden ratkaisu käytännössä vaatii jonkin numeerisen menetelmän käyttöä. Lisäksi virtauksessa, jossa on läsnä useampaa materiaalia, kuten polymeerijuostetta ja ilmaa, vaaditaan jokin menetelmä aineiden välisen rajapinnan sijainnin määrittämiseksi ja sen dynamiikan huomioon ottamiseksi. Tähän voidaan käyttää esimerkiksi niin sanottua level-set -menetelmää. Tässä työssä perehdytään virtausmekaniikkaan sekä rajapinnanseurausmenetelmiin jotka mahdollistavat useamman kuin yhden nestetyypin virtauksen laskennallisen käsittelyn. Lisäksi suoritetaan koelasku polymeerin ja ilman virtaukselle kaksiulotteisessa geometriassa käyttäen elementtimenetelmään pohjautuvaa virtausratkaisijaa ja level-set -menetelmää. |
ED: | 2007-01-19 |
INSSI tietueen numero: 32902
+ lisää koriin
INSSI