Topologi-optimering ved brug af ikke-lineær Darcy dæmpning

More documents

Recommendations

Info

vi FIGURER 5.5 Simulering af et topologi-optimerings problem for en vinklet mikrokanal, der er formet som et roteret L. Denne simulering vil senere blive refereret til som s-svings simuleringen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Kapitel 1 Indledning I denne rapport opstilles en model til at beskrive væskestrømninger i en mikrokanal med et givent tværsnit. Modellen bygger på den antagelse, at det er muligt at beskrive dæmpningen af væskestrømningen ved at tilføje et ulineært dæmpningsled i den fundamentale Navier-Stokes ligning. Dette dæmpningsled går ofte under navnet ”den ulineære Darcy kraft”. Modellen er en udbygning af en i forvejen kendt model, som ikke benytter ulineær Darcy dæmpning. Det er tanken, at man ved indførelsen af dette dæmpningsled kan opnå mere korrekte simuleringer for kanaler med visse tværsnit. Det er hensigten, at modellen skal kunne bruges til at beskrive mange forskellige tværsnitsgeometrier blot ved at justere på en enkelt parameter kaldet β. Dog vil der i denne rapport kun betragtes kanaler med rektangulært tværsnit af hovedsageligt to grunde. For det første kendes teoretiske løsninger til en sådan geometri allerede fra litteraturen, og for det andet er netop denne geometri af stor forskningsmæssig interesse, da mange lab-on-a-chip systemer i praksis benytter sig af kanaler med rektangulært tværsnit. Ved brug af programmet FemLab og den opstillede model beregnes hastighedsprofiler for væskestrømninger i en sådan kanal, og β bestemmes, således at profilen stemmer godt overens med den teoretisk beregnede. Det beskrives efterfølgende, hvordan modellen kan implementeres i en på forhånd kendt MatLab rutine, som er konstrueret til at foretage topologi-optimering af forskellige strømningsproblemer. Til slut sammenlignes simuleringer foretaget ved brug af denne rutine for et givent strømningsproblem, både ved brug af den opstillede model (med ulineær Darcy dæmpning) og uden ulineær Darcy dæmpning. 1
Page 1: 3-ugers kursus, s011337 og s011394
Page 4 and 5: iv INDHOLD
Page 8 and 9: 2 KAPITEL 1. INDLEDNING
Page 10 and 11: 4 KAPITEL 2. NAVIER-STOKES LIGNINGE
Page 16 and 17: 10 KAPITEL 3. TOPOLOGI-OPTIMERING
Page 18 and 19: 12 KAPITEL 3. TOPOLOGI-OPTIMERING D
Page 20 and 21: 14 KAPITEL 3. TOPOLOGI-OPTIMERING
Page 22 and 23: 16 KAPITEL 4. ULINEÆR DARCY DÆMPN
Page 28 and 29: 22KAPITEL 5. SIMULERING AF HASTIGHE
Page 34 and 35: 28 KAPITEL 6. KONKLUSION

Topologi-optimering ved brug af ikke-lineær Darcy dæmpning

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?