Detail předmětu
Pokročilé užívání softwaru ANSYS FLUENT
FSI-9PAF Ak. rok: 2023/2024 Zimní semestr
Software ANSYS FLUENT je velmi oblíbený a hojně rozšířený software v oblasti moderní výpočtové mechaniky tekutin (Computational Fluid Dynamics, CFD), který je primárně určen pro numerické modelování proudění tekutiny čili Navier-Stokesových rovnic a rovnice kontinuity. Software však nabízí mnohem širší paletu modelů neméně významných fyzikálních jevů a procesů. Jsou to především modely turbulence, vícefázového proudění, přenosu tepla, fázových přeměn, chemických reakcí atd. Software umožňuje uživateli specifikovat komplexní okrajové podmínky, materiálové vlastnosti závislé na jiných parametrech, vlastní transportní rovnice, vzájemné provázání řešených rovnic pomocí zdrojových členů. Zatímco si běžný uživatel vystačí s grafickým rozhraním software (GUI), pokročilý uživatel uvítá a neobejde se bez skriptovacího jazyku SCHEME a uživatelsky definovaných funkcí (UDF) v programovacím jazyce C.
Jazyk výuky
čeština
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
– teoretická znalost mechaniky tekutin a numerické matematiky,
- absolvování některého ze základních kurzů zaměřených na praktické výpočty v CFD (hierarchie kroků v přípravě numerického modelu: tvorba geometrie, sítě, volba modelu, materiálové vlastnosti, okrajové a počáteční podmínky, nastavení řešiče a monitorů, spuštění simulace, vyhodnocení výsledků)
- základní znalost programovacího jazyka (C/C++) nebo MATLAB (GNU Octave) výhodou, avšak není nutná.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
– student bude ohodnocen dle produktivity během jeho samostatné práce.
- prezence evidována, samostatné práce na vlastních nebo přidělených projektech.
Učební cíle
Student v širších souvislostech pochopí práci v prostředí ANSYS Fluent, přestane jej využívat jakou pouhý black box.
Student prostřednictvím pokročilých nástrojů (UDF a SCHEME) plně ovládne možnosti softwaru.
- Student se naučí využívat pokročilé funkce CFD software ANSYS FLUENT, které jsou jinak z grafického rozhranní nedostupné,
- Student si více osvojí práci s programem MATLAB (GNU Octave),
- Student se seznámí se skriptovacím jazykem SCHEME a opráší své programovací dovednosti v jazyce C.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program D-IME-K: Inženýrská mechanika, doktorský, doporučený kurs
Program D-ENE-P: Energetické inženýrství, doktorský, doporučený kurs
Program D-IME-P: Inženýrská mechanika, doktorský, doporučený kurs
Program D-ENE-K: Energetické inženýrství, doktorský, doporučený kurs
Typ (způsob) výuky
Přednáška
20 hod., nepovinná
Osnova
– simulace s uživatelsky definovanými funkcemi (UDF) v jazyce C, jejich možnosti, zápis, kompilace a použití s praktickými příklady,
- představení skriptovacího jazyka SCHEME vhodného např. pro automatizovanou změnu typu okrajové podmínky, čtení uložených dat z mnoha souborů s následným zpracováním výsledků a další,
- propojení prostředí ANSYS Fluent a MATLAB např. za účelem optimalizace (inverzní úloha)
- řešení vlastních rovnic v rámci UDF např. vlnové rovnice popisující deformace vlákna obtékaného tekutinou,
- osnova je ilustrativní, student může navrhnout jiné zajímavé téma.