Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2017/2018

Metoda konečných objemů v proudění

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 338-0501/02
Zkratka MKOvP
Název předmětu česky Metoda konečných objemů v proudění
Název předmětu anglicky Finite Volume Method in Fluid Flow
Kreditů 6
Garantující katedra Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení
Garant předmětu prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.

Osnova předmětu

1. P.: Úvod, numerické modelování proudění – různé komerční systémy, Fluent – fyzikální modely, turbulentní modely, komerční systémy pro řešení proudění, řešené příklady od firmy, katedrou, ekologické úlohy
C.: Práce na pracovních stanicích, operační systém Linux, úvod do Fluentu
2. P.: Turbulentní a laminární proudění, souřadný systém, Navier-Stokesova rovnice (laminární proudění) a rovnice kontinuity, sčítací pravidla, příklady, proudění při náhlém rozšíření průřezu
C.: Gambit, prostředí, kreslení základní útvarů Modelování laminárního proudění v obdélníkové mezeře, grafické vyhodnocení výsledků
3. P.: Okrajové podmínky pro nestlačitelné proudění
C.: Vytvoření geometrie náhlého rozšíření, metody síťování proudění při náhlém rozšíření průtočného průřezu, geometrie, okrajové podmínky
4. P.: Gambit, generace a kontrola sítě
C.: Síťování oblasti 2D a 3D, kontrola sítě, export do Fluentu
5. P.: Programový systém Fluent, integrace metodou konečných objemů pro jednorozměrnou rovnici kontinuity a pohybovou rovnici, iterační cyklus, interpolační schéma, konvergence (reziduály, uderrelax)
C.: Modelování laminárního proudění v obdélníkové mezeře
6. Matematický model turbulence, Reynoldsova napětí, časové středování, Reynoldsova pravidla, Boussinesqova hypotéza, turbulentní viskozita
C.: Grafické vyhodnocení výsledků, řešení odporového součinitele
7. P.: Statistické modely turbulence, dvourovnicový model turbulence, stěnové funkce
C.: Turbulentní proudění za schodem, turbulentní okrajové podmínky
8. P.: Obecná rovnice zachování, příklad rovnice vedení tepla+okrajové a počáteční podmínky, numerické metody řešení (diferenční metoda, metoda konečných objemů), geometrie a generace sítě, metody řešení diskretizovaných rovnic, LGS řešič, multigrid
C.: Řešení proudění za schodem užitím různých modelů turbulence a způsobů vyhodnocení
9. P.:Přenos tepla, konvekce, kondukce, podmínky na stěně, přestup tepla stěnou,
C.: Výpočet neizotermního proudění v potrubí s přestupem tepla stěnou
10. P.: 3D modelování rozptylu příměsi, srovnání koncentrací ve 2D a 3D..
C.: 3D modelování rozptylu příměsi, srovnání koncentrací ve 2D a 3D
11. P.: Proudění s pevnými částicemi a kapkami, příměsi a jejich definice.
C.: Rozptyl hmotných částic při proudění z komínu
12. P.: Modelování časově závislého řešení
C.: Řešení individuální seminární práce
13. P.: Měření a výpočet turbulence při obtékání válce
C.: Řešení individuální seminární práce
14. P.: Konzultace individuálních seminárních prací, diskuze
C.: Řešení individuální seminární práce

Povinná literatura

Fluent Inc. Fluent 6.3 – User’s guide. [Online]. c2003.. Dostupné z: URL: http://spc.vsb.cz/portal/cz/documentation/manual/doc.vsb.cz/Aplikacni%20software/Fluent_6.3.26/.
KOZUBKOVÁ, M.: Modelování proudění tekutin FLUENT, CFX. Ostrava: VŠB-TU, 2008, 154 s., ISBN 978-80-248-1913-6 , (Elektronická publikace na CD ROM)

Doporučená literatura

RODI, W.: Numerische Berechnung turbulenter Stromungen in Forschung und
Praxis. Sonderforschungsbereich 210, Karlsruhe: TU, 1992, 245 p.