Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เทคนิคการปรับขนาดไฟไนต์เอลิเมนต์เพื่อการวิเคราะห์การไหลแบบหนืด

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Adaptive finite element technique for viscous flow analysis

Year (A.D.)

1998

Document Type

Thesis

First Advisor

ปราโมทย์ เดชะอำไพ

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.1998.848

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้ เป็นการปรับปรุงวิธีแก้ปัญหาการไหลแบบหนืด ที่ใช้ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ โดยได้นำเอาเทคนิคการปรับขนาดเอลิเมนต์โดยอัตโนมัติมาใช้ร่วมด้วย เพื่อให้ผลลัพธ์มีความถูกต้องมากขึ้น นอกจากนั้นยังได้ปรับปรุงวิธีการเก็บข้อมูลและระเบียบวิธีการแก้ระบบสมการเชิงเส้นขนาดใหญ่ เพื่อเพิ่มความเร็วในการแก้ปัญหาและประหยัดหน่วยความจำ สมการไฟไนต์เอลิเมนต์ที่สอดคล้องกับปัญหาการไหลได้ถูกอธิบายอย่างเป็นขั้นตอน เพื่อให้เกิดความเข้าใจและสามารถนำไปปรับปรุงประสิทธิภาพได้ การปรับปรุงวิธีการเก็บข้อมูลได้ปรับปรุงวิธีการเก็บข้อมูลให้เก็บข้อมูลเฉพาะค่าที่ต้องใช้ในการคำนวณ เพื่อให้ประหยัดหน่วยความจำและเป็นการลดเวลาในการคำนวณ นอกจากบันได้นำเอาระเบียบวิธีการแก้ระบบสมการขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นมาใช้ เพื่อประหยัดเวลาในการคำนวณมากขึ้น ขณะเดียวกันเพื่อให้ผลลัพธ์มีความถูกต้องยิ่งขึ้น โดยไม่ต้องสร้างรูปปีญหาที่ด้องใช้เอลิเมนต์ขนาดเล็กจำนวนมาก จึงได้ประยุกต์โปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับการปรับขนาดเอลิเมนต์โดยอัตโนมัติโดยใช้หลักการ คือ ใช้เอลิเมนต์ขนาดเล็กในบริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงของความชันของผลลัพธ์มาก และ ใช้เอลิเมนต์ขนาดใหญ่ในบริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงน้อย ผลลัพธ์ของการไหลที่ได้จากการแก้ปัญหาต่าง ๆ ในวิทยานิพนธ์นี้ แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของการนำเอาเทคนิคการปรับขนาดเอลิเมนต์โดยอัตโนมัติ มาใช้ร่วมกับระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ช่วยลดอุปสรรคในการแก้ปัญหาการไหลบนเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่มีหน่วยความจำที่จำกัดได้

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The objectives of this thesis are to improve the solution accuracy and the computational efficiency for the viscous flow analysis by using the finite element method. The adaptive meshing technique is also applied to reduce the computational time required. The finite element equations for viscous fluid flow were derived. Corresponding computer program was developed. Improved computer memory management was implemented to minimize the computer memory and computational time. In addition, the adaptive meshing technique was used to improve the flow solution accuracy. The technique generates small elements in the region of high solution gradients, and at the same time, uses larger elements in the other regions. Flow solutions obtained from several problems in this thesis demonstrate the capability of the combined finite element method and the adaptive meshing technique to reduce flow analysis difficulty on personal computers with limited memory.

Link to Full Text

Share

COinS