Jakub Smutek, Ústav matematiky VŠCHT Praha
Vliv diskretizace konvekčních členů VoF-Navier-Stokesových rovnic při simulaci kapilaritou řízených dějů.
Velké množství chemicko-inženýrských procesů je možné simulovat pomocí CFD. Počítačové simulace jsou možnou alternativou pro jejich zefektivnění. V této práci budeme modelovat vícefázové děje řízené kapilárními jevy. Konkrétně se jedná o kapku na vodorovném a nakloněném substrátu. Především se zaměříme na nalezení ideálního diskretizačního schématu pro konvekční člen v Navier-Stokesových rovnicích rozšířených metodou Volume of Fluid.
Bude demonstrováno, že nevhodné použití diskretizačního schématu může vést k nefyzikálnímu řešení. Ukážeme, že pro simulace stacionární kapaliny je nejvhodnější použít schéma Gamma pro advekční člen a schéma interfaceCompression pro kompresivní člen ve VoF rovnici. Diskretizace rychlostního konvekčního členu v Navier-Stokosových rovnicích nemá výrazný vliv na výsledky simulace. Simulace kapky na nakloněném substrátu neopdpovídaly reálným experimentům, jelikož u všech schémat se kapka pohybovala přiliš rychle. Nicméně jsme nalezli taková schémata, pro která kapka stéká nejpomaleji. Důvodem nefyzikálnosti řešení může být nevhodný model dynamického kontaktního úhlu implementovaný v softwaru OpenFOAM.