Kursets mål er at give en introduktion til den teoretiske baggrund
for Computational Fluid Dynamics (CFD) og fokusere på den praktisk
anvendelse af den kommercielle CFD pakke StarCD.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
udlede finite-volume diskretisering af de inkompressible
Navier-Stokes ligninger
udlede første og anden ordens rumlig diskretisering
udlede en trykligning for de inkompressible Navier-Stokes
ligninger (SIMPLE algoritmen)
udlede første og anden ordens eksplicitte og implicitte
tidsdiskretiseringsskemaer
generere beregningsnet vha. StarCD's pre- og postprocessor:
prostar
analysere og udvælge korrekte fysiske og numeriske
randbetingelser i StarCD
analysere og udvælge korrekte fysiske modeller i StarCD
bestemme tidsskridt under hensyn til Courant og Fourier
stabilitetsgrænser
generere visualisering af strømningsfelter vha. StarCD's
pre- og postprocessor: prostar
Kursusindhold:
Kurset giver en introduktion til de styrende Navier-Stokes
ligninger og deres numeriske løsning vha. finite-volume metoden.
Kurset præsenterer løsningsmetoder til kobling af hastigheds- og
tryk feltet i forbindelse med eksplicit og implicit
tidsintegration. Kurset gennemgår desuden direkte og iterative
løsningsalgoritmer.
Kursets fokus er anvendelse af den kommercielle CFD pakke: StarCD
på praktiske fluid mekaniske problemer.
Computational Fluid Dynamics (CFD) er numerisk analyse af
strømningsmekanik, varmetransmission og relaterede fysiske
processer. CFD involverer formulering af de styrende partielle
differentialligninger for masse, momentum og energi, samt en
diskretisering af disse ligninger vha. finite-differenser,
finite-volume eller finite-element.
Finite-volume metoden er den foretrukne metode ved ingeniørmæssige
anvendelser da den tillader beregninger af strømninger i komplekse
geometrier med et minimum krav til computer hukommelse og regnetid.
Kurset gennemgår rumlig og tidslig finite-volume diskretisering af
de styrende ligniger, samt teknikker til løsning af de diskrete
ligningssystemer.
Kurusdeltagerne kan medbringe egne (StarCD) strømningsproblemer til
øvelserne i den 3. uge.
Litteraturhenvisninger:
Ferziger and Peric
Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer, 2nd edition,
2001
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver
den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som
kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed,
klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
