41315 Anvendt CFD

2023/2024

Kursusinformation
Applied CFD
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Juni
Campus Lyngby
formiddag: forelæsninger
eftermiddag: øvelser
3-uger
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
3 individualiserede grupperapporter og mundtlig præsentation på kursets sidste dag.
Skriftlige hjælpemidler er tilladt
bestået/ikke bestået , intern bedømmelse
41312. 41323
Jens Honore Walther , Lyngby Campus, Bygning 403, Tlf. (+45) 4525 4327 , jhwa@dtu.dk
41 Institut for Byggeri og Mekanisk Teknologi
I studieplanlæggeren
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
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