Computation of viscous flows due to an oscillating cylinder of rectangular cross section.

Abstract

Nestlačitelné proudění vyvolané oscilujícím válcem obdélníkového průřezu ve vazké tekutině je popsáno Navierovými-Stokesovými rovnicemi. V této práci budou tyto rovnice přeformulovány ve slabém smyslu a aproximace slabého řešení hledána pomocí metody konečných prvků. K vyřešení časové závislosti oblasti vyplněné tekutinou poslouží metoda fiktivní hranice. Tyto metody byly použity k výpočtu proudění, které je znázorněno pro různé parametry. Tyto výpočty jsou následně použity k porovnání chování vírů v kapalném He II s experimentem.

Incompressible flows due to an oscillating cylinder of rectangular cross section in viscous fluid are governed by Navier-Stokes equations. In this thesis, these equations will be reformulated in a weak sense and their solution approximated by Finite Element Method. Fictitious Boundary Method is used as a tool to handle time dependent boundary. Behavior of a fluid was computed using these methods and is illustrated for various parameters, especially a behavior of the vortices originated in liquid He II is compared to an experiment.