Numerische Strömungsmechanik (CFD) (2V + 1Ü) [MB 09433 Master]
Aufbauend auf den Grundlagenvorlesungen „Technische Strömungslehre“ (Bachelor, MB05431) und „Strömungsmechanik“ (Master, MB 08432) wird eine Einführung in Berechnungsverfahren zur numerischen Simulation strömungsmechanischer Prozesse gegeben. Die sogenannte „Computational Fluid Dynamics (CFD)“ hat in den letzten Jahren rasant an Bedeutung gewonnen und ist in die Forschungs- und Entwicklungsabteilungen vieler Firmen als unverzichtbares Werkzeug zur Vorhersage und zur Optimierung von Strömungs- und Wärmeübertragungsprozessen eingezogen. In der Zwischenzeit werden auch viele kommerzielle CFD-Programme angeboten, die aber immer nur dann zuverlässige Ergebnisse liefern, wenn der Nutzer die Grundlagen aber auch die Grenzen der Verfahren kennt und entsprechend fachgerecht einsetzt. Das dazu benötigte Wissen soll in dieser Lehrveranstaltung vermittelt werden.
Inhalt:
- Kontinuumsmechanische Grundlagen
- Finite-Differenzen-Verfahren
- Finite-Volumen-Verfahren
- Zeitschrittverfahren für instationäre Strömungen
- Eigenschaften numerischer Verfahren: Konsistenz, Stabilität, Konvergenz
- Modellierungs-, Diskretisierungs- und Lösungsfehler
- Lösungsverfahren für lineare Gleichungssysteme
- Lösungsverfahren für die Navier-Stokes-Gleichungen inkompressibler Fluide
- Numerische Gitter und ihre Eigenschaften
- Rand- und Anfangsbedingungen
- High-Performance Computing
Hinweise:
Kombiniert mit dem Fach „Angewandte Fluiddynamik“ (MB 10435) kann diese Lehrveranstaltung als Langfach im Master-Studiengang anerkannt werden.
Unterlagen zur Lehrveranstaltung finden Sie auf der E-Learning Platform Ilias:
- Slides
- Übungsblätter
- Formelsammlung
- Klausuren
Letzte Änderung: 25. März 2019