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Numerische Simulation (CFD)

Numerische Simulation (CFD)

Qualifikationsziele

Die Studierenden erwerben tiefergehende Kenntnisse über die mathematischen Grundlagen der Diskretisierung und der numerischen Lösung des Systems der Bilanzgleichungen von technischen Strömungen und sind in der Lage, diese zu erklären. Sie können aus den Erhaltungsgleichungen physikalische Zusammenhänge zu den Diskretisierungsmethoden herstellen und die Grundbegriffe numerischer Verfahren einordnen. Die Studierenden sind in der Lage, die grundsätzlichen Anforderungen an den Einsatz numerischer Verfahren in der Praxis zu nennen und zu erklären. Die Studierenden lernen, zur Lösung von komplexen Strömungsproblemen angemessene Modelle anzuwenden und die Qualität von darauf basierenden Computersimulationen bewerten zu können.

Inhalte

Vorlesung:

  • System der Bilanzgleichungen der Fluiddynamik
  • Grundlagen der Turbulenzmodellierung, Grundlagen der Berechnung von Zweiphasenströmungen
  • Diskretisierung und numerische Lösungsverfahren
  • Finite-Volumenmethode
  • Methoden zur Lösung nichtlinearer algebraischer Gleichungssysteme
  • Rand- und Anfangsbedingungen
  • Konvergenz und Stabilität der Diskretisierungsschemata
  • Beurteilung und Validierung der Ergebnisse


Übung:

  • Übersicht über CFD-Programmsysteme
  • Erforderliche Arbeitsschritte zur Vorbereitung und Durchführung einer CFD-Simulation
  • Simulationsübungen mit FLUENT
  • Auswertung und Beurteilung der Ergebnisse

Betreuung

Marcel Seidler, M.Sc.

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