Vortical structures: advanced identification and efficient numerical simulation
Project goals
The first part of the project deals with advanced vortex-identification methods through (i) an analysis and comparison of the existing explicit shear-eliminating vortex-identification schemes, (ii) the exploration of the inner geometrical configuration of the velocity gradient tensor and related geometrical properties suitable to characterize vortical structures. Some extension of the vortex-identification tools to the whole-flow-field classification is included. This part also deals with dynamic properties of vortical structures and describing them by a spatio-temporal analysis. The second part of the project is related to numerical methods for solving unsteady incompressible vortical flows. Novel techniques based on the immersed boundary finite element method (FEM) will be developed. Multilevel domain decomposition methods will be applied to solving the arising systems of linear equations. The third part of the project deals with advanced numerical simulations of vortical structures on parallel supercomputers. Supporting experimental measurements will be performed.
Keywords
vortical structuresvortex identificationdecomposition methodsCFDFEMimmersed boundarydomain decompositionexperimental analysisflow visualization
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202300001
Main participants
Matematický ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
23-06159S
Alternative language
Project name in Czech
Vírové struktury: pokročilé metody identifikace a efektivní numerické simulace
Annotation in Czech
Projektová část zaměřená na identifikaci vírových struktur se zabývá pokročilými identifikačními metodami pomocí (i) analýzy a srovnání existujících identifikačních metod explicitně eliminujících smyk, a pomocí (ii) zkoumání vnitřní geometrie tenzoru rychlostního gradientu a souvisejících geometrických vlastností vhodných pro charakterizování vírových struktur. Je zahrnuto i rozšíření nástrojů identifikace vírových struktur na obecnější klasifikaci oblastí proudění. V této části se také zabýváme dynamickými vlastnostmi vírových struktur a jejich popisem pomocí prostoro-časové analýzy. Druhá část projektu se věnuje numerickým metodám pro nestacionární proudění nestlačitelné tekutiny. Budou vyvinuty pokročilé techniky založené na metodě konečných prvků (MKP) s vnořenou hranicí. Víceúrovňová metoda rozkladu oblasti bude využita pro řešení vznikajících soustav lineárních rovnic. Třetí část projektu se zabývá provedením pokročilých numerických simulací vírových struktur na paralelních superpočítačích a provedením validačních experimentálních měření.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - secondary branch
20301 - Mechanical engineering
OECD FORD - another secondary branch
—
GB - Agricultural machines and construction
JQ - Machinery and tools
JR - Other machinery industry
JT - Propulsion, engines and fuels
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2023
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
9,593 thou. CZK
Public financial support
9,593 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
9 593 CZK thou.
Public support
9 593 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Applied mechanics
Solution period
01. 01. 2023 - 31. 12. 2025