Stabilized reduced order models for low speed flows

Autor/a

Reyes Sotomayor, Ricardo

Director/a

Codina Rovira, Ramon

Codirector/a

Idelsohn, Sergio R.

Fecha de defensa

2020-03-23

Páginas

172 p.



Departamento/Instituto

Universitat Politècnica de Catalunya. Escola Tècnica Superior d'Enginyers de Camins, Canals i Ports de Barcelona

Resumen

This thesis presents the a stabilized projection-based Reduced Order Model (ROM) formulation in low speed fluid flows using a Variational Multi-Scale (VMS) approach. To develop this formulation we use a Finite Element (FE) method for the Full Order Model (FOM) and a Proper Orthogonal Decomposition (POD) to construct the basis. Additional to the ROM formulation, we introduce two techniques that became possible using this approach: a mesh-based hyper-reduction that uses an Adaptive Mesh Refinement (AMR) approach, and a domain decomposition scheme for ROMs. To illustrate and test the proposed formulation we use five different models: a convection–diffusion–reaction, the incompressible Navier–Stokes, a Boussinesq approximation, a low Mach number model, and a three-field incompressible Navier–Stokes.


Esta tesis presenta un modelo de orden reducido estabilizado paran fluidos a baja velocidad utilizando un enfoque de multiescala variacional. Para desarrollar esta formulación utilizamos el método de elementos finitos para el modelo no reducido y una descomposición en autovalores del mismo para construir la base. Adicional a la formulación del modelo reducido, presentamos dos técnicas que podemos formular al utilizar este enfoque: una reducción adicional del dominio, basada en la reducción de la malla, donde usamos una técnica de refinamiento adaptativa y un esquema de descomposición de dominio para el modelo reducido. Para ilustrar y probar la formulación propuesta, utilizamos cuatro diferentes modelos fisicos: una ecuación de convección-difusión-reacción, la ecuación de Navier-Stokes para fluidos incompresibles, una aproximación de Boussinesq para la ecuación de Navier-Stokes, y una aproximación para números de Mach bajos de la ecuación de Navier-Stokes.

Materias

519.1 - Teoría general del análisis combinatorio. Teoría de grafos; 531/534 - Mecánica. Vibraciones. Acústica

Área de conocimiento

Àrees temàtiques de la UPC::Matemàtiques i estadística

Documentos

TRRS1d1.pdf

17.68Mb

 

Derechos

L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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