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.

Popis anglicky
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.

Klíčová slova
vírové struktury; vírová identifikace; dekompoziční metody; CFD; MKP; vnořená hranice; rozklad oblasti; experimentální analýza; vizualizace proudění

Klíčová slova anglicky
vortical structures, vortex identification, decomposition methods, CFD, FEM, immersed boundary, domain decomposition, experimental analysis, flow visualization