Detail předmětu

Počítačové modelování II

FSI-IPMAk. rok: 2020/2021

Teoretická část (přednášky):
Modelování turbulence. Časově středované proudění. Turbulentní difuzivita (viskozita a tepelná vodivost), modely pro její určení. Pokročilé modely turbulence. Modelování dvoufázového proudění metodou PSICT. Modelování tepelné a solární radiace.
Praktická část (cvičení):
Řešení komplexních úloh proudění a přenosu tepla CFD-programem StarCD (3-D úlohy, radiace a sluneční záření, 2-fázové proudění, spalování).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Miroslav Jícha, CSc.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav (EÚ)

Výsledky učení předmětu

Teoretické základy počítačového modelování komplexních problémů proudění
a přenosu tepla (modely turbulence, dvoufázové proudění, radiace).
Prohloubení a rozšíření znalostí práce s CFD-programem Star-CD
(zpracování a úpravy složitých modelů, nestrukturované sítě, různé druhy
výstupů, vizualizace).

Prerekvizity

Teoretické základy přenosu tepla, termomechaniky a mechaniky tekutin.Základy počítačového modelování proudění a přenosu tepla
(diskretizační metody, zpracování nestacionárních úloh, konvektivně-difúzní úlohy, algoritmy řešení proudového pole).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.

Způsob a kritéria hodnocení

Pro udělení klasifikovaného zápočetu je nutné zpracovat semestrální projekt.

Učební cíle

Prohloubení teoretických i praktických znalostí a dovedností z oblasti
počítačového modelování proudění a přenosu tepla s ohledem na jejich
případné využití při zpracování DP.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičení je povinná. Neúčast může být nahrazena cvičením s jinou skupinou nebo zpracováním zadaného úkolu dle pokynů cvičícího.

Základní literatura

Versteeg, H.K., Malalasekera, W.: An Introduction to Computational Fluid Dynamics. The Finite Volume Method, , 0

Doporučená literatura

: Star-CD v.3.0 Manuals., , 0

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-ENI , 2. ročník, zimní semestr, volitelný
    obor M-TEP , 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jakub Elcner, Ph.D.

Osnova

1. Charakteristiky turbulentního proudění. Problémy jeho modelování.
2. Numerická simulace turbulentního proudění. Základní přístupy.
3. Střední veličiny turbulentního proudění. Reynoldsovy rovnice.
4. Modely s turbulentní vazkostí. Boussinesqova hypotéza. Efektivní
viskozita.
5. Algebraické modely turbulence. Jedno- a dvourovnicové modely.
6. Okrajové podmínky pro turbulentní proudění.
Vlastnosti turbulentní mezní vrstvy.
7. Reynolds-Stress modely. Metoda velkých vírů (LES).
8. Dvoufázové proudění. Metoda PSICT.
9. Řešení pohybu částic. Částicové zdrojové členy.
10.Numerické řešení tepelné radiace.
11.Modelování slunečního záření.

Cvičení s počítačovou podporou

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jakub Elcner, Ph.D.

Osnova

1. Přístupy k tvorbě 3-D geometrie a generování výpočtové sítě.
2. Zpracování geometricky komplexních modelů, nestrukturované sítě.
3. Radiace a sluneční záření.
4. Dvoufázové proudění.
5. Dvoufázové proudění,analýza a zpracování výsledků.
6. Zadání semestrální práce.
7. Zpracování semestrální práce.