Overordnede kursusmål
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 STAR-CCM+.
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. STAR-CCM+
- analysere og udvælge korrekte fysiske og numeriske
randbetingelser
- analysere og udvælge korrekte fysiske modeller
- bestemme tidsskridt under hensyn til Courant og Fourier
stabilitetsgrænser
- generere visualisering af strømningsfelter vha.
STAR-CCM+
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:
STAR-CCM+ 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 (STAR-CCM+) strømningsproblemer
til øvelserne i den 3. uge.
Litteraturhenvisninger
Ferziger and Peric
Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer, 2002
Sidst opdateret
04. maj, 2023