0x
005837
31.10.2024

D6.1. Diskretizační metody

Pro řešení rovnic proudění jsou obecně vhodné různé numerické metody, jako je metoda konečných prvků, metoda konečných diferencí, metoda konečných objemů, které přímo používají Navier-Stokesovy rovnice, nebo kinetické částicové metody. Vzhledem k rozmanitosti variant v rámci těchto tříd metod je obtížné stanovit univerzálně optimální metodu. Řád konvergence hraje významnou roli ve všech metodách diskretizace, přičemž většina komerčních norem nabízí prostorovou kvadratickou konvergenci pro pole rychlostí a lineární nebo kvadratické aproximace pro tlakové pole.

Kromě řádu konvergence jsou pro kvalitu řešení rozhodující stabilita, numerická difúze a disperze. Numerická difúze může vést k umělému zvýšení viskozity, zatímco numerická disperze může způsobit oscilace nebo fázové chyby ve výpočtech s přechodnými jevy.

Kinetické metody, jako je příhradová Boltzmannova metoda (LBM), diskretizují zjednodušenou Boltzmannovu rovnici místo Navier-Stokesových rovnic a jsou velmi vhodné pro problémy s prouděním ve větrné technice s nízkou stlačitelností. Metody integrálních rovnic, stejně jako metoda vírových částic, se příležitostně používají pro interakce kapalina-konstrukce při stavbě mostů.

Některé rychlé částicové metody se používají pro jednoduché vizualizace a 3D filmové efekty, ale pro větrné inženýrství jsou obecně nevhodné z důvodu nedostatečné fyzikální přesnosti.

Nadřazená kapitola