Snelle en robuuste oplosmethode voor de advectie-diffusie vergelijking
Paulien van Slingerland
Plaats van afstuderen:
WL | Delft Hydraulics
Rotterdamseweg 185
2629 HD Delft
start van afstuderen: september 2006
In december 2006 is de
scriptie
verschenen en een
presentatie
gegeven.
De afstudeeropdracht is in juni 2007 afgerond met het schrijven
van het
afstudeerverslag en het geven van de
afstudeervoordracht.
Huidige adresgegevens etc. zijn te vinden op onze
alumnipagina.
Over het werk van Paulien is een
artikel
gepubliceeerd in de Delta van 13 maart 2007.
Paulien heeft op
27 maart 2007, een
voordracht
gegeven op de
Second international conference on high order non-oscillatory methods
for wave propagation,
transport and flow problems' gehouden aan de Universiteit van Trento
van 26-30 Maart 2007.
Korte omschrijving van de afstudeeropdracht:
Er zijn plannen voor de constructie van een Liquefied Natural Gas (LNG)
pijpleiding in de zeebodem voor de kust van Hong Kong. Hiervoor is het
nodig dat er sleuven in bodem gebaggerd worden, waardoor pluimen van
slib ontstaan. De slibdeeltjes zweven lange tijd in het zeewater, waarna
ze afgezet worden op de zeebodem. Dit is vaak slecht voor de koraalriffen
en de Chinese witte dolfijn, twee beschermde soorten, die leven in de
zee in de buurt van Hong Kong.
Voordat deze plannen uitgevoerd worden is het noodzakelijk om vast te
stellen hoe de oceaan beinvloed wordt door deze pluimen.
Gelukkig is er software beschikbaar voor dit doel.
Delft3D-WAQ, een
simulatie programma dat ontwikkeld is door WL|Delft Hydraulics, kan
gebruikt worden om de water kwaliteit te voorspellen. In dit geval is
het zelfs mogelijk om de de grootte en de vorm van de pluimen
veroorzaakt door het baggeren te voorspellen. De basis van dit pakket is
het benaderen van de oplossing van de advectie diffusie vergelijking met
behulp van de eindige volume methode. Omdat de voorspelling vaak enkele
jaren vooruit gedaan moet worden is het gewenst om met grote tijdstappen
te werken.
Er zijn echter twee aspecten, die verbeterd moeten worden. Ten eerste
zijn de huidige schema's of dure expliciete hogere orde schema's, of
onnauwkeurige impliciete eerste orde schema's. Bovendien is de
convergentie snelheid van de huidige solver voor de lineaire stelsel
onvoldoende voor de door diffusie gedomineerde problemen.
In deze studie, zoeken we de antwoorden op de volgende vragen:
-
Wat voor mogelijkheden zijn er voor een nauwkeurige eindige volume
schema voor de advectie diffusie vergelijking op een ongestructureerd
drie dimensionaal grid die grote tijdstappen toestaat?
-
Hoe kan de convergentie snelheid van de huidige lineaire solver vergroot
worden voor stelsels afkomstig van diffusie gedomineerde problemen?
In andere woorden: Kan de mogelijke schade aan de dolfijnen en de koraalriffen beter en sneller bepaald worden?
Klik op het figuur hieronder om de beweging van de slib pluimen ten
gevolge van eb en vloed te zien.
WAQ's voorspelling voor de slib pluimen
Contact informatie:
Kees
Vuik
Terug naar de
home page
of de
afstudeerpagina van Kees Vuik
English