DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A PARALLEL BOUNDARY ELEMENT METHOD SOLUTION FOR 3D PARTICLE FLOW PROBLEMS IN MICROCHANNELS
Date
2015-01-30
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
A new formulation for tracking multiple particles in slow viscous flow for microflu idic applications is presented. The method employs the manipulation of the boundary
element matrices so that a system of equations is obtained relating to the rigid body
velocities of the particle to the forces applied on the particle. The formulation is spe cially designed for particle trajectory tracking and involves successive matrix multi plications for which Symmetric Multiprocessing (SMP) parallelisation is applied. It
is observed that the present formulation offers an efficient numerical model to be used
for particle tracking and can easily be extended for multiphysics simulations in which
several physics are involved.
Description
3 BOYUTLU MİKROKANALLARDA PARÇACIK AKIŞ PROBLEMLERİ İÇİN SINIR ELEMAN YÖNTEMİ TABANLI ÖZEL BİR PARALEL FORMÜLASYON TASARIMI VE UYGULAMASI
ÖZ: Bu çalışmada mikroakışkan uygulamalarındaki kıvamlı yavaş akışta birden çok parçacığı izlemek için yeni bir formülasyon sunulmaktadır. Yöntem, sınır eleman matrislerinin manipülasyonu işleminden sonra, parçacığın katı bünye hızları ile üzerine etki eden kuvvetleri ilişkilendiren bir denklem sistemi elde etmektedir. Formülasyon, SMP paralelleştirme yönteminin uygulandığı ardışık matris çarpımı işlemleri sonucunda özellikle parçacığın yörüngesinin takibi için tasarlanmıştır. Mevcut formülasyon, parçacık izleme işlemi için kullanılmak üzere etkili bir sayısal model sunmaktadır ve kolay bir şekilde birden çok fiziksel etkinin içerildiği çoklu-fizik simülasyonları için genişletilebilir olduğu görülmektedir.
ÖZ: Bu çalışmada mikroakışkan uygulamalarındaki kıvamlı yavaş akışta birden çok parçacığı izlemek için yeni bir formülasyon sunulmaktadır. Yöntem, sınır eleman matrislerinin manipülasyonu işleminden sonra, parçacığın katı bünye hızları ile üzerine etki eden kuvvetleri ilişkilendiren bir denklem sistemi elde etmektedir. Formülasyon, SMP paralelleştirme yönteminin uygulandığı ardışık matris çarpımı işlemleri sonucunda özellikle parçacığın yörüngesinin takibi için tasarlanmıştır. Mevcut formülasyon, parçacık izleme işlemi için kullanılmak üzere etkili bir sayısal model sunmaktadır ve kolay bir şekilde birden çok fiziksel etkinin içerildiği çoklu-fizik simülasyonları için genişletilebilir olduğu görülmektedir.
Keywords
engineering systems