Level-Set Ghost Fluid Methods for Free Boundary Problems in Incompressible Euler and Navier-Stokes Equations

Questo lavoro di tesi è dedicato allo studio di problemi a frontiera libera per le equazioni Eulero e Navier-Stokes nelle variabili primitive. L'obiettivo principale di questa tesi è quello di elaborare una metodologia che permetta di modellizzare diversi tipi di fluidi incomprimibili, con possibili applicazioni al flusso lavico e alla formazione della crosta conseguenza del raffreddamento. Il nostro approccio può essere diviso sostanzialmente in tre componenti fondamentali: differenze finite per l'approssimazione spaziale, metodi accurati al secondo ordine per la discretizzazione temporale e metodi level-set per la rappresentazione dell'interfaccia. Il dominio è discretizzato su una griglia Cartesiana regolare. La frontiera, descritta mediante i metodi level-set, è vista come la curva di livello zero di una data funzione, chiamata funzione level-set. Le equazioni di Eulero e Navier-Stokes sono discretizzate a partire dalla formulazione BDF, ottenendo il secondo ordine di accuratezza sia nello spazio che nel tempo. LA soluzione di queste equazioni prevede come passo intermedio la soluzione di un problema di Poisson per la pressione, risolto con tecniche multigrid. Un originale schema iterativo che calcola simultaneamente velocità e pressione è stato implementato.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2011

Author dc:creator

• ARTALE, VALERIA

Contributors dc:contributor

• RUSSO, Giovanni

• Navier-Stokes Equation, Level-Set Methods, Semi-Lagrangian Methods, Chorin's projection method

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/585413

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/585413