| pag. 1

Thesisvoorstellen Stromingsmechanica 2005-2006

Zie ook op het web: stro.vub.ac.be

Eindwerken 05-06 | pag. 2

Studie van aërosol stromingen in de bovenste luchtwegen

Promotor : C. Lacor, Begeleiders : S. Tovinakere, M. Brouns, S. Verbanck (AZ Jette)

• Doel: betere kennis van de verspreiding van aërosols in de luchtwegen voor verbeterde therapie

• Hoe: numerieke en experimentele studie van de stroming in de mondholte en luchtpijp tot de 1ste bifurcatie

• Numeriek werk: simulatie stroming lucht+aërosol op realistische geometrieën (CT-scan gebaseerd)

• Experimenteel werk: PIV metingen

Eindwerken 05-06 | pag. 3

Verkeersopstoppingen oplossen aan de hand van CFD modellen?

• Groeiend aantal wagens op onze wegen nood aan performante simulatiemodellen

voor de verkeersSTROMING (traffic flow) files (traffic jams) en ‘harmonica’ effect

voorspellen, reistijden en emissies reduceren.

• Macroscopische verkeersmodellen : sterk gelijkend op stromingsvergelijkingen maar eendimensionaal

• Vorig eindwerk: 1 vergelijking model en initiëren 2 vergelijking model

• Hier: verdere uitbreiding van het 2 vgl. model en nieuwe toepassingen zoals invoeglanen en meerdere rijvakken

Promotor : C. Lacor; Begeleider : C. Lacor, N.

Eindwerken 05-06 | pag. 4

Toepassing van niet-deterministische methodes op stromingen

Promotor : C. Lacor; Begeleider : Ch. Vandenhaute (ov), C. Lacor

• Klassieke aanpak in simulatie van stromingen: – Fysische gegevens zijn gekend en vast; bijv. viscositeit – Randvoorwaarden exact gekend; bijv. stroming aan inlaat,

• Maar: in werkelijkheid is geen van deze gegevens vast– Bijv. kleine afwijkingen op viscositeit; inlaatstroming

fluctueert enz.

• Door niet-lineariteit kunnen kleine afwijkingen grote gevolgen hebben, bijv. turbulentie

• In niet-deterministische methodes houdt men rekening met deze afwijkingen– Bijv. Perturbatie technieken, fuzzy logic, Monte Carlo– Hier: Polynomial Chaos methode

• Toepassingen:– Eenvoudig ééndimensionaal (1D) geval, bijv. straalpijp– 2D stroming bijv. cilinder

Eindwerken 05-06 | pag. 5

Studie van niet-voorgemengde verbranding

• Niet-voorgemengde verbranding bijv. Industriële branders, Diesel motoren

• Numeriek onderzoek spitst zich toe op:– Chemische verbrandingsmodellen (samenwerking Univ.

La Plata, Argentinië en TU Darmstadt)– Nauwkeurige schema’s en randvoorwaarden– Testgevallen: vereenvoudigde brander geometrieën

(piloted flame, bluff body flame)– Vooreerst RANS en LES indien de tijd het toelaat

Promotor : C. Lacor; Begeleider : T. Broeckhoven

Eindwerken 05-06 | pag. 6

Gebruik van ‘artificially thickened flame’ model voor simulatie van voorgemengde verbranding

• Voorgemengde verbranding bijv. gasturbines• Probleem: zeer kleine vlamdikte• Oplossing: artificial thickened flame • Deze techniek wordt momenteel ingevoerd in

samenwerking met TU Darmstadt• Testgevallen: vereenvoudigde branders (bluff body,

ORACLES brander)• Vooreerst RANS simulaties• Indien de tijd het toelaat ook LES

Promotor : C. Lacor; Begeleider : T. Broeckhoven

ORACLES burner(One Rig for Accurate Comparisons with Large Eddy Simulations)

Eindwerken 05-06 | pag. 7

Discontinue Galerkin Methodes voor stromingsproblemen

Promotor : C. Lacor; Begeleider : S. Smirnov

• Nauwkeurige schema’s zijn onontbeerlijk in problemen zoals: – Aëroakoestiek en Turbulentie

• De Discontinue Galerkin methode is hiervoor bijzonder geschikt– Bestaat al geruime tijd maar slechts recent toegepast op stromingsproblemen– Is een verfijning van de Eindige Volume methode

vrij eenvoudig in de programma’s vd vakgroep te implementeren• Testen op basis testgevallen en vergelijk met analytische oplossing en oplossing met

andere schema’s• Ronddraaiend signaal• Euler stroming met wervel• Laminaire stroming vlakke plaat (Blasius)

Eindwerken 05-06 | pag. 8

Simulatie van geluid met gelinearizeerde methodes

• Doel: aëro-akoestisch geluid geproduceerd door stromingen simuleren

• Hoe:– Detectie van de geluidsbronnen (bijv. dmv LES)– Propagatie van het geluid dmv vereenvoudigde methodes , bijv.

gelinearizeerde Euler• Hier: focus op propagatie dmv

gelinearizeerde Euler• Testgevallen:

– 1D en 2D ‘benchmark’ problemen met analytische oplossing

– meer realistische gevallen: vereenvoudigde knalpot en/of fan

Promotor : C. Lacor; Begeleider : G. Ghorbaniasl, K. Van den Abeele (ov)

Eindwerken 05-06 | pag. 9

Studie van sedimentatieproblemen in rivieren

• Sedimentatie in rivieren en havengeulen– Belangrijk probleem want grote economische

kost (baggerwerken)

• Studie ahv stromingsvergelijkingen + bijkomende vgl. voor de concentratie van het sediment

• Simulaties met programma voor onsamendrukbare stromingen

• Testgeval o.a. rivier met onregelmatige bodem• Vergelijk met beschikbare resultaten van

programma voor samendrukbare stromingen– Nauwkeurigheid– efficiëntie

Promotor : C. Lacor; Begeleiders : P. Wydera, S. Smirnov

Eindwerken 05-06 | pag. 10

Ontwikkeling van methodes voor de visualizatie van scenario’s in crisis situaties

• Tools ontwikkelen voor visualizatie van bijv. verspreiding giftig gas, terroristische aanslag luchthaven, Heysel drama,…

• Doel: uit beschikbare info (camera’s, politie, hulpdiensten) relevante uithalen en visualizeren voor overzicht situatie en juiste beslissingen

• Tools: X3D formaat, Java 3D• Kadert in LASCOT Europees project, en

vermoedelijke opvolger SERKET (veiligheid op luchthavens)

Promotor : C. Lacor; Begeleider : D. Vucinic