Computations of an unsteady viscous flow in a three dimensional system of ducts. Part I: Formulation of the mathematical problem and numerical method

Numerical modeling of an unsteady flow of a viscous incompressible fluid inside a branched pipe system is considered. The mathematical formulation is given with special emphasis on inlet/outlet conditions. The equivalent weak form of the initial-boundary value problem is presented. The numerical method based on solutions to particular Stokes problems is proposed and described in some details. Finally, some general remarks about the implementation issues within the framework of the spectral element discretization are made.

W pracy rozważono problem numerycznego wyznaczania nieustalonego przepływu cieczy lepkiej w układzie trójwymiarowych przewodów. Podano sformułowanie wariacyjne zagadnienia uwzględniające uogólnione warunki brzegowe na wlotach/wylotach do obszaru ruchu. Opisano metodę obliczeniową, opartą na zastosowaniu wskaźników Lagrange'a i superpozycji szczególnych problemów Stokesa w każdym kroku czasowym.