NummercfdsECTS3.0AnspruchsniveauintermediateInhaltsübersichtFast überall, wo Strömungen eine Rolle spielen, ist auch deren numerische Berechnung und Simulation von Interesse: Sei es, um Grössen (wie Druckverluste, Wirkungsgrade, Geschwindigkeitsprofile Widerstandsbeiwerte, etc.) quantitativ zu berechnen - sei es, um überhaupt ein erstes Verständnis über die Strömung zu erlangen – sei es, um eine Strömung zu visualisieren.
In diesem Modul werden die wichtigsten der im CFD-Umfeld verbreiteten Methoden vorgestellt und deren Grundlagen erläutert.
An einfachen Beispielen wird der Umgang mit einem ausgewählten verfügbaren CFD-Paket gelehrt.
- Grundlagen: Bilanzgleichungen, Zustandsgleichungen, Rand- und Anfangsbedingungen.
- Work Flow: Modellierung, numerische Methoden, Konstruktion, Netzerstellung, Näherungen, numerische Auswertung, Konvergenzkriterien, Aufbereitung.
- Numerische Verfahren
- Eigenschaften numerischer Methoden, Ansätze der Diskretisierung, Finite Volumen, Systeme linearer Gleichungen.
- Zeitschrittverfahren: Zeitintegration, Stabilität
- Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen: Methoden, Druckiterationen.
- Netzgestaltung: Netzeigenschaften, strukturierte und unstrukturierte Gitter, Grenzschichten, Tetraeder, Hexaeder, Polyeder, Mehrgitterverfahren
- Turbulenzmodellierung
- CFD in der Praxis: Fehlerarten, Best Practice Guides, ausgewählte Beispiele.
LernzieleDie Studierenden kennen die numerischen und fluidmechanischen Grundlagen der CFD und verstehen deren Auswirkungen auf die numerische Strömungsberechnung.
Sie sind in der Lage, diese Kenntnisse auf den Arbeitsablauf der Berechnung einfacher Strömungsprobleme anzuwenden und die Ergebnisse zu analysieren und einzuordnen.Empfohlene Vorkenntnisse
- Fluidmechanik (SG M) - (flmM) - zwingend erforderlich
- Numerik (num) - ev. gleichzeitiger Besuch
- Mehrdimensionale Analysis (man)
LeistungsbewertungErfahrungsnote 
