338-0013/01 – Finite Volume Method (MKO)
| Gurantor department | Department of Hydromechanics and Hydraulic Equipment | Credits | 5 |
| Subject guarantor | prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc. | Subject version guarantor | prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc. |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Choice-compulsory |
| Year | 4 | Semester | summer |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 1998/1999 | Year of cancellation | 2000/2001 |
| Intended for the faculties | | Intended for study types | |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
Teaching methods
Summary
- fyzikální význam turbulence
- matematický model laminárního a turbulentního, nestlačitelného a
stlačitelného proudění
- programové systémy pro řešení proudění
- metoda konečných objemů ve Fluentu
- okrajové podmínky, podmínky vstupu a výstupu, podmínky symetrie, periodické
podmínky, podmínky na stěně, přestup tepla stěnou
- k-eps model, RNG model, RSM model
- aplikace
Compulsory literature:
FLUENT. Users Guide, Tatorial Guide. Lebanon: Fluent Incorporated, 1998, Vol. 1-
4.
ROACHE,P.J. Computational Fluid Dynamics. Albuquerque: Hermosa Publischers,
1976, 612 p.
KOZUBKOVÁ,M.-DRÁBKOVÁ,S.-ŠŤÁVA.P. Matematické modely nestlačitelného a
stlačitelného proudění. Metoda konečných objemů. Skripta. Ostrava: VŠB-TU,
1999, 106 s.
Recommended literature:
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
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 SGI, operační systém Unix, přihlášení na IBM, úvod do Fluentu
2. P.: Souřadný systém, Navier-Stokesova rovnice (laminární proudění), sčítací
pravidla, příklady, proudění při náhlém rozšíření průřezu
C.: Modelování laminárního proudění v obdélníkové mezeře, grafické vyhodnocení
výsledků
3. P.: Fyzikální význam turbulence
C.: proudění při náhlém rozšíření průtočného průřezu, geometrie, okrajové
podmínky
4. P.: Matematický model turbulence, N-S rovnice, rovnice kontinuity,
Reynoldsova napětí, časové středování, Reynoldsova pravidla, Boussinesqova
hypotéza, dvourovnicový model turbulence
C.: Turbulentní proudění za schodem, turbulentní okrajové podmínky
5. P.: Obecná rovnice zachování, příklad rovnice vedení tepla+okrajové a
počáteční podmínky, numerické metody řešení (diferenční metoda, metoda
konečných objemů, metoda konečných prvků, spektrální metoda), geometrie a
generace sítě, příklad proudění při přirozené konvekci, modelování Taylorových
vírů
C.: Výpočet neizotermního proudění při přirozené konvekci
6. P.: Integrace metodou konečných objemů pro jednorozměrnou rovnici kontinuity
a pohybovou rovnici, iterační cyklus, simple a simplec metody, Interpolační
schéma, konvergence (reziduály, uderrelax), skládání proudů, definování příměsi
C.: Izotermické proudění v osově symetrickém případě - Taylorovy víry
7. P.:Okrajové podmínky, podmínky vstupu a výstupu, podmínky symetrie,
periodické podmínky, podmínky na stěně, přestup tepla stěnou, časově závislá
úloha
C.: Výpočet rozptylu příměsi, skládání proudu, 2D úloha
8. P.: Neizotermní proudění mezi rotujícími disky (dipl.Milota). Proudění s
pevnými částicemi a kapkami, příměsi a jejich definice.
C.: 3D modelování rozptylu příměsi, srovnání koncentrací ve 2D a 3D
9. P.: Metody řešení diskretizovaných rovnic, LGS řešič, multigrid.
C.: Rozptyl hmotných částic při proudění z komínu
10. P.: k-eps model, RNG model, RSM model, modelování proudění v blízkosti
stěny stěnové funkce, okrajové podmínky
C.: Časově závislý zdroj, modelování a grafické vyhodnocení
11. P.: Proudění skutečných kapalin, zákon zachování hmotnosti, hybnosti,
energie, entalpie při stlačitelném proudění
C.: Neizotermické proudění v mezeře mezi rotujícími disky s uvažováním
vodivosti stěn
12. P.: Zadání individuálních seminárních prací, diskuze
C.: Řešení individuální seminární práce
13. P.: Fluent 4.5 a Fluent 5:
Rozdíly, import CASE souborů do Fluentu 5, roletové menu, modely turbulence,
typy sítí, adaptace sítě podle gradientu a jiných veličin, okrajové podmínky,
změny typu okrajových podmínek, zadávání profilů pro okrajové podmínky, metody
výpočtu, vyhodnocení
C.: Řešení individuální seminární práce
14. P.: Bilanční rovnice
C.: Řešení individuální seminární práce
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.