Цэгэн мэдээллийг Нюфлотоор дүрсжүүлэх /Plotting point data using Gnuplot/

Цэгэн мэдээллийг Нюфлотоор дүрсжүүлэх

Plotting point data using Gnuplot

Хүндийн хүчний үйлчлэл дор тээвэрлэгдэж буй хагшаасны ширхэглэлийн хурдны орон

Тооцон бодох ухааны тооцооллын эцсийн үйлдэл бол төгсгөл үйлдэмж /post-processing/ юм. Ялангуяа шингэний динамикт Лагранжийн аргачлалаар шингэний хөдөлгөөнийг загварчилах эсвэл молекул динамикт молекулуудын хөдөлгөөнийг Ньютоны хоёрдугаар хуулиар загварчилах гэх мэт тохиолдолд гарч байгаа үр дүн болох цэгэн/эгэл хэсэг дээрх физикийн утгыг ялган харуулах шаардлага гардаг. 

Ялангуяа, Гөлгөржүүлсэн эгэл хэсгийн гидродинамик, хөдлөх эгэл хэсгийн хагас илэрхий арга гэх мэт Лагранжийн эгэл хэсэгт суурилсан аргуудаар шингэний хөдөлгөөнийг тооцоолж байгаа үед яалтачгүй цэгийн мэдээллийг янз бүрийн байдлаар дүрсжүүлж бичлэгжүүлэх шаардлага гарна. Одон орон судлалд одод, одонцоруудын мөргөлдөөн гэх мэт зүйлс мөн л цэгийн мэдээллээр л өгөгдөнө. За олон юм нуршилгүй яаж цэгэн мэдээллээ дүрсжүүлэх Нюфлотын кодыг авч үзье.

Смагоринскийн загварчлал /Smagorinsky Sub-grid scale model/

Байгаль дээрх ихэнх урсгал турбулент шинж чанартай байдаг. Голын усны урсгал, шуурга, агаарын урсгал, циклон, үүлний хэв маягийн өөрчлөлт эсвэл нарны шуурга, огторгуй дахь урсгал гэх мэт гээд турбулент шинж чанарыг агуулсан урсгал эргэн тойронд элбэг бий. Өмнө бид К-Эпсилон загварын тухай авч үзсэн бол одоо Том хуйлралтын симуляцийн нэг хувилбар болох Смагорискийн дэд торны ойролцооллыг авч үзэх гэж байна. Дифференциал тэгшитгэлийг тооцон бодоход бодлогын хүрээг тодорхой геометрийн элементүүдэд торлон хуваах ба элементийн уртын хэмжээс нь тооцооны чухал парамет болдог. Уг уртын хэмжээс дээр том хуйлралтыг ялган таних дахин нэг уртын хэмжээсийг авч үзэж байгаа нь дэд тор гэж нэрлэгдэж байгаа юм. 

Даралт-Хурдны итерацитай Шийдлийн алгоритмоор НС-ын тэгшитгэлийг боловсруулсан код. Турбулент Смагорискийн загвар мөн ашиглагдсан. Нягтын үйлчлэлийн бодлого /Lock-exchange by Prof Hosoyamada Tokuzo/

Смагоринскийн дэд торны хэмжээст загварчлал

Смагоринскийн турбулент загварчлал нь Том хуйлралтын симуляци (Large Eddy Simulation) хэмээх турбулент урсгалыг загварчлах багц загварын нэг хэлтэрхий юм. 1963 онд Жосеф Смагоринский атмосферийн эрчимжсэн урсгалыг тооцолохдоо том хуйлралтын симуляцийг танилцуулсан боловч анх 1970 онд Жамес Леардорф үндсэн санааг нь боловсруулсан байна.

Шингэний хөдөлгөөн нь орон зай болон цаг хугацааны хэмжээстэд турбулент урсгалыг тооцоолон илэрхийлэх боломжтой ба энд зарах аргачлалыг Шууд тооцооллын арга (directnumerical simulation) гэж нэрлэдэг. Энэ аргачлал нь тооцооллын багтаамж өндөртэй, урт хугацааны симуляци шаарддаг учир цаг хугацаа болон багтаамж хожих турбулент загваруудыг боловсруулж эхэлсэн байна.

Нөгөө талаас Колмогоровийн (1941) хувийн төсийн (self-similarity) онолын утга санаагаар бол урсгалын том хуй нь бага хэмжээсийн хувьд нийтлэг мэт болж геометрын хэмжээсээс хамааралтай болно.  Энэ онцлог санаан дээр Том хуйлралтын симуляцийн загварууд боловсруулагдсан байна. Ингээд Смагоринскийн дэд торны хэмжээст загварчлалын тухай авч үзье.

Шингэний динамикийг дүрслэн харуулах тэгшитгэл нь урсгал тасралтгүйн болон моментын тэгшитгэлүүд билээ. Тэдгээрийг үл шахагдах шингэний хувьд бичвэл:

Энд тау’’ нь зунгааралтын шүргэх хүчдэлийн тенсор ба f_m нь биеийн хүч болно.

33 дахь эрдэм шинжилгээний бага хурал /Research recital of Niigata area/

第33回 新潟会研究調査発表会

Японы барилгын инженерүүдийн холбооны Нийгата дахь салбараас зохион байгуулсан 33 дахь эрдэм шинжилгээний бага хурал

Үзэгчдэд анхаарлаа хандуулсанд нь талархаж бэлдсэн инээд

Энэ хуралд тавигдсан илтгэлээ толилуулж байна. 
Илтгэлүүдийг дараах цахим хаягаар үзэх боломжтой. Холбоос
Харин бидний илтгэлийг дараах хоёр холбоосоор үзнэ үү.
大河津分水路河口における密度流と土砂輸送の数値計算 (Оокоүзү сувгийн адаг дахь нягтын үйлчлэл болон хагшаасны зөөгдөлтийг тооцон бодсон нь)
Numerical simulation of flow past a square obstacle with Lattice Boltzmann method

Газрын доорхи усыг ЛБА-аар загварчилах үндэс /Groundwater flow simulation with LBM/

Газрын доорхи усыг ЛБА-аар загварчилах үндэс

Газрын доорхи усны урсгалыг энгийнээр /бүхнийг энгийнээр бодитоор гэдэг бол зөв бодох үндэс/ авч үзвэл өмнөө маш олон хөрсний үрлэн саадтай шингэний урсгал гэсэн үг. Урсгалын хурд маш бага байх ба гол хөдөлгөгч хүч нь хүндийн хүч, капиляр хүч байна. Газрын доорхи усны хөдөлгөөн бүх л шингэний урсгалыг илэрхийлэгч Навьер-Стокесийн тэгшитгэлд захирагдах ба үүнд эсэргүүцлийн илэрхийллийг оруулахад л хангалттай. Дарсийн хууль бол энэ эсэргүүцлийн нэг ойролцоолол юм. Сүвэрхэг орчны урсгал нь усны барилгад ихээхэн тохиолдоно. Шороон боомтын /аливаа шороон байгууламж/ дотуурх болон бууриар шүүрэх шүүрэлтийн урсгал бол энэ төрлийн барилгын тооцооны болоод аюулгүй ажиллагааны чухал хэсэг юм. Бетон байгууламжийн дотуур ч хүртэл шүүрэлт явагдаж байдаг. Бетоны ан цавд ус орж хөлдөн түүнийг эдвэх нь судлах, сэргийлэх ёстой асуудлуудын нэг юм. Уснаас мөс үүсэх процессийг бодчихвол монголд тулгамдаж байгаа нилээд хэдэн асуудлыг шийдчих боломж бүрдэнэ. Тухайлбал асфальтан замын хагарал, хөөлт, хотойлт гэх мэт. 

За тооцон бодох ухаан бол хөгжөөгүй орны мэддэггүй цоохор, хөгжиж буй орны мэргэн цоохор боловч улсаа хөгжихыг нь хараад сууна гэж юу байхав. Чаддагаасаа чаддаггүй хүртэл монгол хэл дээр мэдлэг үйлдвэрлээд л байх нь мөхөс миний зарчим.

Доорхи илтгэлийн pdf хувилбарыг эндээс авна уу.

Тэкстэн дунд байгаа одууд бол томъёоны аль нэг гишүүдийн тайлбар гэдгийг анхааруулъя. Завгүй болхоор оруулж амжихгүй юм.

СҮВЭРХЭГ ОРЧИН ДОТУУРХ ШИНГЭНИЙ УРСГАЛЫГТООЦОН БОДОХ

Бадарчийн Аюурзана, Эрдэнэбаярын Тунгалагтамир

Япон улсын Нагаока Технологийн их сургууль

ХУРААНГУЙ

Шинжлэх ухааны ихэнхи салбар тэр дундаа инженерчлэлийн салбарын судалгааны чухал чиглэл бол тооцон бодох ухаан юм. Ус, шингэнтэй холбогдсон инженерчлэлийн салбарт уг ухаан нь тооцон бодох шингэний динамик хэмээн нэрлэгдэж салбарын чухал асуудлуудыг шийдэхэд үнэтэй хувь нэмрээ оруулж байна. Энэхүү илтгэлд харьцангуй шинэвтэр шингэний хөдөлгөөнийг тооцон бодох арга болох Латтис Больцманы аргыг (цаашид ЛБА гэх) сүвэрхэг орчин дундуурх шингэний урсгалд хэрхэн ашиглаж байгаа тухай дурьдах юм.  ЛБА нь бусад уламжлалт тооцон бодох аргуудтай (төгсгөлөг аргууд) харьцуулбал сүвэрхэг орчныг загварчлахад маш тохиромжтойн дээр, хэд хэдэн ялгаатай замаар тооцон бодох боломжийг бүрдүүлж өгч байгаа нь хэмжээсийн янз бүрийн түвшинд газрын доорхи усны хөдөлгөөн, түүнд ууссан бодисын тархалт/дисперси зэргийг загварчлах боломжтойг харуулж байна. Энэ илтгэлийн үр дүнд гарсан тооцооны тохирол болон өмнөх ижил төстэй судалгааны материалуудаас үзэхэд ЛБА нь сүвэрхэг орчин дотуурх урсгалын динамик шинж чанарыг загварчлах өндөр бүтээмжтэй, нарийвчлалтай арга гэдгийг баталж байна.

Түлхүүр үг: Тооцон бодох шингэний динамик, Латтис Больцманы арга, сүвэрхэг орчин дотуурх шингэний хөдөлгөөн.