Detail předmětu
Výpočtové modelování turbulentního proudění
FSI-9VMT Ak. rok: 2021/2022 Celoroční semestr
Kurz je zaměřen na teorii i praxi výpočtových simulací turbulentního proudění. Po krátkém úvodu do metody konečných objemů a modelování turbulence jsou probírána pokročilejší témata (především v závislosti na aktuálně řešené problematice v rámci témat dizertačních prací): vícefázová proudění (volná hladina, kavitace, suspenze, bubliny), proudění v rotujícím souřadném systému, hybridní modely turbulence a large eddy simulation.
Jazyk výuky
čeština
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Schopnost použití (teoreticky i prakticky) pokročilejších přístupů pro modelování proudění v rámci problémů řešených v dizertační práci.
Prerekvizity
Mechanika tekutin, diferenciální a integrální počet, práce s PC, zkušenost práce v CFD je výhodou
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek a individuálních konzultací k problematice CFD řešené v rámci dizertační práce.
Způsob a kritéria hodnocení
Zkouška : výpočtová zpráva z problematiky řešené v rámci dizertační práce – diskuse o teorii výpočtového modelování proudění.
Hodnocení: prospěl/neprospěl.
Učební cíle
Seznámení s pokročilejšími přístupy v oblasti výpočtového modelování proudění, vždy v návaznosti k problematice řešené v rámci dizertační práce.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Přednášky a konzultace řešené problematiky¨.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program D-APM-K: Aplikovaná matematika, doktorský, doporučený kurs
Program D-KPI-K: Konstrukční a procesní inženýrství, doktorský, doporučený kurs
Program D-ENE-K: Energetické inženýrství, doktorský, doporučený kurs
Program D-KPI-P: Konstrukční a procesní inženýrství, doktorský, doporučený kurs
Program D-ENE-P: Energetické inženýrství, doktorský, doporučený kurs
Program D-IME-P: Inženýrská mechanika, doktorský, doporučený kurs
Program D-APM-P: Aplikovaná matematika, doktorský, doporučený kurs
Program D-IME-K: Inženýrská mechanika, doktorský, doporučený kurs
Typ (způsob) výuky
Přednáška
20 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Metoda konečných objemů (principy, řešení soustav rovnic, relaxace řešení, konvergence)
2. Metoda konečných objemů (interpolační schémata, přesnost vs. stabilita)
3. Modelování turbulentního proudění (vlastnosti turbulence, RANS, problém uzavření)
4. Modelování turbulentního proudění (Boussinesquova hypotéza, eddy viscosity modely, model Reynoldsových napětí)
5. Large eddy simulation
6. Hybridní modely turbulence (scale resolving modely)
7. Vícefázové proudění (typy, fyzikální popis, Eulerův a Lagrangeův přístup)
8. Proudění s volnou hladinou (volume of fluid), proudění s kavitací (modely kavitace), modelování diskrétní fáze (DPM)
9. Modelování proudění v rotujícím souřadném systému (frozen rotor, mixing plane, moving wall)
10. Téma zařazené dle aktuálně řešené problematiky