What is NaysEddy ?In river engineer

What is NaysEddy ?
In river engineering problems, the flow cannot always be approximated by two-dimensional models. The complexity of flow, especially on the deformed beds and irregular banks, plays an important role in the flow structures, sediment transport and the morphological changes of the rivers. Therefore, simulation on the three-dimensional structures of the flow is essential in prediction of realistic bed shear stresses and can be a suitable estimation for sediment transport and bed morphodynamics.

Several depth integrated two-dimensional models are implemented in iRIC. They demonstrated a great success in the simulation of large scale engineering problems. However, they are not able to capture the three-dimensional structures of the flow even in the presence complex geometries. They estimate the flow roughly ignoring the vertical flow structures and approximate the flow under the assumption of hydrostatic pressure. The phenomena such as secondary flow, turbulence eddies, horseshoe vortices, etc. cannot be observed under shallow-water estimation.

NaysCube was a solution for these problems, in which the flow can be solved as three-dimensional, using Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) model. NaysCube, in its turn, is able to solve a wide range of three-dimensional problems. It is based on curvilinear coordinate system with k-epsilon model as a turbulence closure. NaysCube was successful to simulate the range of three-dimensional problems. However, NaysCube is based on RANS which remove all flow fluctuations, and lead to a smooth flow field. This is not true in reality hence NaysCube fails in simulation of highly complex geometries, in which the turbulence gets significantly affected by the geometry.

Here, we introduce NaysEddy as a three-dimensional solver based on large-eddy simulations (LES). It solves the flow in more details using Cartesian grids with ghost-cell immersed boundary methods. This solver is flexible, accurate and it is able to solve the complex problems with a great success. It is tested under extremely complex conditions, moving boundaries, complex bed topography, and flows with relatively high Froude numbers, etc., and the solver shows its capability in the simulation of those problems. This solver applies the full Navier-Stokes equations without approximation.

However, the computational load of this solver is one order lager than that of Nays2D. The solver is effective for reproducing local phenomena of rivers for a short time span, rather than reproducing a large section of the river for a long time span.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

NaysEddy คืออะไรในปัญหาทางวิศวกรรมแม่น้ำ การไหลไม่สามารถประมาณงานเสมอ โดยจำลองสองมิติ ความซับซ้อนของการไหล โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนเตียงพิการและธนาคารผิดปกติ มีบทบาทสำคัญในโครงสร้างกระแส การขนส่งตะกอน และการเปลี่ยนแปลงสัณฐานของแม่ ดังนั้น จำลองบนโครงสร้างสามมิติของการไหลเป็นสิ่งจำเป็นในการคาดเดาของเตียงจริงเฉือน และสามารถประเมินความเหมาะสมสำหรับตะกอน morphodynamics ขนส่งและเตียงความลึกรวมหลายรูปแบบสองมิติจะดำเนินการใน iRIC พวกเขาแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จในการจำลองปัญหาทางวิศวกรรมขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม พวกเขาจะไม่สามารถจับโครงสร้างสามมิติของไหลแม้ในปัจจุบันรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน พวกเขาประเมินกระแสประมาณละเลยโครงสร้างแนวตั้งกระแส และตามกระแสภายใต้สมมติฐานของความดัน ปรากฏการณ์เช่นกระแสรอง eddies ความปั่นป่วน vortices ฮอร์สชู ฯลฯ ไม่สามารถจะสังเกตภายใต้การประเมินน้ำNaysCube คือ การแก้ไขปัญหาสำหรับปัญหาเหล่านี้ สามารถแก้ไขการไหลเป็นแบบสามมิติ ใช้แบบเรย์โนลด์สเฉลี่ย Navier-Stokes (RANS) NaysCube ในทางกลับกัน เป็นการแก้ปัญหาสามมิติหลากหลาย มันขึ้นอยู่กับระบบพิกัดโค้งรุ่นเคเอปไซลอนเป็นตัวปิดความปั่นป่วน NaysCube ประสบความสำเร็จในการจำลองช่วงของปัญหาสามมิติ อย่างไรก็ตาม NaysCube ตาม RANS ซึ่งเอากระแสความผันผวน และนำไปสู่เขตไหลราบรื่น นี้ไม่เป็นความจริงในความเป็นจริงดังนั้น NaysCube ล้มเหลวในการจำลองรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน การที่เหตุการณ์ความวุ่นวายได้มากรับผลกระทบ โดยรูปทรงเรขาคณิตที่นี่ เราแนะนำ NaysEddy เป็นการแก้สามมิติอิงจำลอง eddy ขนาดใหญ่ (LES) มันแก้การไหลในกริดคาร์ทีเซียนด้วยผีมือแช่ขอบเขตวิธีการรายละเอียดเพิ่มเติม โปรแกรมแก้ปัญหานี้คือมีความยืดหยุ่น แม่นยำ และสามารถแก้ปัญหาที่ซับซ้อน มีความสำเร็จ มีทดสอบภายใต้เงื่อนไขที่ซับซ้อนมาก ขอบเขตการเคลื่อนไหว ภูมิประเทศซับซ้อนเตียง และกระแสค่อนข้างสูง Froude เลข ฯลฯ และ solver แสดงมีความสามารถในการจำลองปัญหาเหล่านี้ โปรแกรมแก้ปัญหานี้เกี่ยวข้องในการ Navier-สโตกส์ โดยประมาณอย่างไรก็ตาม การโหลดคำนวณของโปรแกรมแก้ปัญหานี้คือ หนึ่งสั่งเบียร์กว่าของ Nays2D Solver คือประสิทธิภาพในการสร้างปรากฏการณ์ท้องถิ่นแม่น้ำสำหรับช่วงเวลาสั้น ๆ แทนที่สร้างส่วนใหญ่ของน้ำระยะเวลานาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

NaysEddy คืออะไร
ในปัญหาทางวิศวกรรมแม่น้ำไหลไม่สามารถเสมอห้วงรุ่นสองมิติ ความซับซ้อนของการไหลโดยเฉพาะอย่างยิ่งบนเตียงพิการและธนาคารที่ผิดปกติมีบทบาทสำคัญในโครงสร้างการไหลของตะกอนและการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของแม่น้ำ ดังนั้นในการจำลองโครงสร้างสามมิติของการไหลเป็นสิ่งสำคัญในการทำนายของจริงความเครียดเฉือนเตียงและสามารถประเมินความเหมาะสมสำหรับการเคลื่อนที่ของตะกอนและเตียง morphodynamics. หลายลึกแบบบูรณาการรูปแบบสองมิติจะดำเนินการใน iRIC พวกเขาแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จในการจำลองของปัญหาทางวิศวกรรมขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่สามารถที่จะจับภาพโครงสร้างสามมิติของการไหลแม้จะอยู่ในรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนการแสดงตน พวกเขาประเมินการไหลประมาณละเลยโครงสร้างการไหลในแนวตั้งและใกล้เคียงกับการไหลภายใต้สมมติฐานของความดัน ปรากฏการณ์ดังกล่าวเป็นกระแสรองวนวุ่นวาย vortices เกือกม้า ฯลฯ ไม่สามารถสังเกตเห็นภายใต้การประมาณน้ำตื้น. NaysCube เป็นวิธีการแก้ปัญหาเหล่านี้ซึ่งในการไหลจะสามารถแก้ไขได้เป็นสามมิติโดยใช้ Reynolds เฉลี่ย Navier-Stokes (RANS) รุ่น NaysCube ในทางกลับกันมันคือสามารถที่จะแก้ปัญหาที่หลากหลายของปัญหาสามมิติ มันขึ้นอยู่กับระบบที่มีโค้งรุ่น K-Epsilon ประสานงานเป็นปิดวุ่นวาย NaysCube ก็ประสบความสำเร็จในการจำลองช่วงของปัญหาสามมิติ อย่างไรก็ตาม NaysCube จะขึ้นอยู่กับ RANS ซึ่งลบความผันผวนของการไหลของทั้งหมดและนำไปสู่สนามการไหลที่ราบรื่น นี้ไม่เป็นความจริงในความเป็นจริงจึง NaysCube ล้มเหลวในการจำลองรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนมากซึ่งในความวุ่นวายได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญโดยเรขาคณิต. ที่นี่เราแนะนำ NaysEddy เป็น Solver สามมิติอยู่บนพื้นฐานของการจำลองขนาดใหญ่ไหลวน (Les) มันแก้ไหลในรายละเอียดเพิ่มเติมโดยใช้กริดคาร์ทีเซียนกับผีเซลล์แช่วิธีเขตแดน แก้นี้มีความยืดหยุ่นที่ถูกต้องและมันสามารถที่จะแก้ปัญหาที่ซับซ้อนที่มีความสำเร็จที่ดี จะมีการทดสอบภายใต้เงื่อนไขที่ซับซ้อนมากขอบเขตย้ายเตียงภูมิประเทศที่ซับซ้อนและไหลกับตัวเลข Froude ค่อนข้างสูง ฯลฯ และแก้ที่แสดงให้เห็นความสามารถในการจำลองปัญหาเหล่านั้น นี้นำไปใช้แก้สมการ Navier-Stokes เต็มโดยไม่ต้องประมาณ. อย่างไรก็ตามภาระการคำนวณของ Solver นี้เป็นคำสั่งเบียร์หนึ่งกว่าที่ Nays2D แก้มีประสิทธิภาพสำหรับการทำซ้ำปรากฏการณ์ท้องถิ่นของแม่น้ำสำหรับช่วงเวลาสั้น ๆ มากกว่าการทำซ้ำส่วนใหญ่ของแม่น้ำสำหรับช่วงเวลานาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

nayseddy คืออะไร ?ปัญหาทางวิศวกรรมแม่น้ำไหลไม่สามารถเสมอได้โดยประมาณ โดยแบบจำลองสองมิติ ความซับซ้อนของการไหล โดยเฉพาะบนเตียงบิดเบี้ยวและธนาคารปกติ มีบทบาทสำคัญในการไหลของโครงสร้างของตะกอน และการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของแม่น้ำ ดังนั้น สถานการณ์จำลองโครงสร้างสามมิติของการไหลที่สำคัญในการทำนายมีเหตุผลเตียงความเค้นเฉือน และสามารถประมาณค่าตะกอน และเหมาะสำหรับเตียง morphodynamics .แบบสองมิติความลึกหลายรุ่นที่ใช้ใน iric . พวกเขาแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ในการจำลองปัญหาทางวิศวกรรมขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม , พวกเขาจะไม่สามารถจับโครงสร้างสามมิติของการไหลในการแสดงโครงสร้างที่ซับซ้อน . พวกเขาประเมินการไหลประมาณไม่สนใจโครงสร้างการไหลในแนวตั้ง และโดยประมาณ ภายใต้สมมติฐานของการไหล ความดัน . ปรากฏการณ์เช่นการมัธยมศึกษา , ความปั่นป่วน vortices น้ำวน แมงดา ฯลฯ ไม่สามารถพบได้ที่ประมาณน้ำตื้นnayscube เป็นทางออกสำหรับปัญหาเหล่านี้ซึ่งในการแก้ไขได้ เป็นสามมิติ โดยใช้ เรย์โนลด์ เฉลี่ย navier สโต ( เรนส์ ) นางแบบ nayscube , ในการเปิด , สามารถแก้ไขหลากหลายปัญหาสามมิติ มันขึ้นอยู่กับการประสานงานกันแบบเป็นระบบ มี k-epsilon ความวุ่นวายยุติ nayscube ประสบความสำเร็จจำลองช่วงปัญหาสามมิติ อย่างไรก็ตาม nayscube ขึ้นอยู่กับเรนส์ซึ่งเอาของไหลและนำไปสู่สนามการไหลเรียบ นี้ไม่เป็นความจริง ในความเป็นจริงจึง nayscube ล้มเหลวในการจำลองโครงสร้างที่มีความซับซ้อนสูงซึ่งในความวุ่นวายจะมีผลต่อโดยเรขาคณิตที่นี่เราแนะนำ nayseddy เป็นสามมิติตามกระแสแก้จำลองขนาดใหญ่ ( เลส ) มันแก้ในรายละเอียดเพิ่มเติมของการใช้กริดเซลล์ผีแช่วิธีการที่มีขอบเขต แก้ปัญหานี้มีความยืดหยุ่น ถูกต้อง และจะสามารถแก้ปัญหาที่ซับซ้อนที่มีความสำเร็จที่ดี เป็นการทดสอบภายใต้เงื่อนไขที่ซับซ้อนมาก ย้ายเตียงของภูมิประเทศที่ซับซ้อนและไหลไปกับตัวเลข , ฟรูดค่อนข้างสูง ฯลฯ และแสดงความสามารถในการแก้ปัญหาเหล่านั้น แก้นี้ใช้เต็ม navier สโตกส์ โดยไม่มีประมาณอย่างไรก็ตาม ภาระการคำนวณของแก้ปัญหานี้เป็นหนึ่งที่ใหญ่กว่าเพื่อ nays2d . แก้ที่มีประสิทธิภาพเพื่อสร้างท้องถิ่นปรากฏการณ์แม่น้ำเป็นระยะเวลาสั้น ๆช่วง แทนที่จะสร้างเป็นส่วนใหญ่ของแม่น้ำสำหรับช่วงเวลาที่ยาว