Předmět Numerické modelování 3D proudění (NumMod3D)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NumMod3D - Numerické modelování 3D proudění, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava (VŠB-TU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Studenti se seznámí s matematickým modelem proudění tekutin, fyzikálním významem laminarity a turbulence. Budouschopni vytvořit matematický model pro řešení aplikace na úlohy obtékání překážek, přirozené konvekce, prouděnípříměsí a hmotných částic, přestupu tepla stěn a problém vyřešit. Významnou částí práce bude hodnocení řešení,porovnání s teorií a experimenty a stanovení mezí řešitelnosti v daném aplikačním oboru.

Osnova

• Turbulence. Fyzikální význam turbulence, matematické modely laminárního a turbulentního proudění s přestupem tepla, proudění nestlačitelného a stlačitelného média. Náhodný charakter turbulence, statistické přístupy, • Reynoldsova pravidla, vektorový a tenzorový zápis rovnic. • Numerické metody řešení proudění. Numerické řešení Navier – Stokesovy rovnice a rovnice kontinuity základními diferenčními metodami, integrální metodou, metodou konečných objemů, metodou konečných prvků, spektrální metodou. • Princip metody konečných objemů. Metoda konečných objemů aplikovaná na jednorozměrné proudění. Řešení diskretizovaných rovnic. Algoritmus SIMPLE, SIMPLEC, multigridní metody, přesnost diferenčních schémat.• Stěnové funkce. Význam stěnových funkcí pro profily rychlosti a teploty při modelování v blízkosti stěny, kriterium bezrozměrných parametrů y+ při použití stěnových funkcí.• Okrajové podmínky. Definice základních veličin proudění na hranicích oblasti, dále turbulentních veličin, veličin týkajících se přestupu tepla stěnou, hmotnostních zlomků příměsí atd. Časově závislé okrajové podmínky.• Metody řešení turbulentního proudění. Přímá simulace (DNS), metoda simulace velkých vírů (LES, DES), metoda časového středování (klasický k-eps model, RNG k-eps model (metoda renormalizační grupy), k-omega model, RSM model (model Reynoldsových napětí). • Preprocesor GAMBIT. Využití preprocesoru GAMBIT pro tvorbu geometrie, generování sítě, přenos geometrií z CAD systémů do GAMBITu, úprava přenesených dat, tvorba sítě, kontrola kvality sítě a export do FLUENTu.• Software FLUENT. Použití FLUENTu pro numerické řešení. Adaptace sítě během simulace. Modifikace numerických parametrů jako je omezení reziduálů, relaxačních parametrů, multigridu. • Aplikace. Teoretické poznatky jsou využity při řešení obtékání překážek, vztlakových sil, přirozené konvekce, proudění s příměsi plynu a pevnými částicemi (aerosoly), přestup tepla stěnou, proudění směsí s uvažováním chemické reakce

Literatura

KOZUBKOVÁ, M.: Modelování proudění tekutin FLUENT, CFX. Ostrava: VŠB-TU, 2008, 115 s., ISBN 978-80-248-1913-6 ,(Elektronická publikace na CD ROM). Dostupné z internetu: http://www.338.vsb.cz/seznam.htm BOJKO, M. Návody do cvičení „Modelování proudění“ – Fluent. Ostrava. VŠB-TU Ostrava, 2008. ISBN 978-80-248-1909-9 .Dostupnost: < http://www.338.vsb.cz .

Požadavky

Žádné

Garant

prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.

Vyučující

prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.