338-0528/01 – Fluent I (Flue1)

Gurantor departmentDepartment of Hydromechanics and Hydraulic EquipmentCredits2
Subject guarantorprof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.Subject version guarantorprof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementOptional
Year1Semester
Study languageCzech
Year of introduction2004/2005Year of cancellation2009/2010
Intended for the facultiesIntended for study typesFollow-up Master
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
KOZ30 prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 2+2
Part-time Credit and Examination 10+4

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Teaching methods

Summary

Compulsory literature:

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:

Program přednášek Týden Náplň přednášek 1 Úvod, numerické modelování proudění – různé komerční systémy, Fluent – fyzikální modely, turbulentní modely, komerční systémy pro řešení proudění, řešené příklady od firmy, katedrou, ekologické úlohy 2 Souřadný systém, Navier-Stokesova rovnice (laminární proudění), sčítací pravidla, příklady, proudění při náhlém rozšíření průřezu 3 Fyzikální význam turbulence 4 Matematický model turbulence, N-S rovnice, rovnice kontinuity, Reynoldsova napětí, časové středování, Reynoldsova pravidla, Boussinesqova hypotéza, dvourovnicový model turbulence 5 Obecná rovnice zachování, příklad rovnice vedení tepla+okrajové a počáteční podmínky, numerické metody řešení (diferenční metoda, metoda konečných objemů), geometrie a generace sítě, příklad proudění při přirozené konvekci, modelování Taylorových vírů 6 Integrace metodou konečných objemů pro jednorozměrnou rovnici kontinuity a pohybovou rovnici, iterační cyklus, interpolační schéma, konvergence (reziduály, uderrelax), skládání proudů, definování příměsi 7 Okrajové podmínky, podmínky vstupu a výstupu, podmínky symetrie, periodické podmínky, podmínky na stěně, přestup tepla stěnou, časově závislá úloha 8 Neizotermní proudění mezi rotujícími disky. Proudění s pevnými částicemi a kapkami, příměsi a jejich definice. 9 Metody řešení diskretizovaných rovnic, LGS řešič, multigrid. 10 k-eps model, RNG model, RSM model, modelování proudění v blízkosti stěny stěnové funkce, okrajové podmínky 11 Proudění skutečných kapalin, zákon zachování hmotnosti, hybnosti, energie, entalpie při stlačitelném proudění 12 Zadání individuálních seminárních prací, diskuze 13 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 14 Bilanční rovnice Program cvičení a seminářů + individuální práce studentů Týden Náplň cvičení a seminářů 1 Práce na SGI, operační systém Unix, přihlášení na IBM, úvod do Fluentu 2 Modelování laminárního proudění v obdélníkové mezeře, grafické vyhodnocení výsledků 3 Proudění při náhlém rozšíření průtočného průřezu, geometrie, okrajové podmínky 4 Turbulentní proudění za schodem, turbulentní okrajové podmínky 5 Výpočet neizotermního proudění při přirozené konvekci 6 Izotermické proudění v osově symetrickém případě - Taylorovy víry 7 Výpočet rozptylu příměsi, skládání proudu, 2D úloha 8 3D modelování rozptylu příměsi, srovnání koncentrací ve 2D a 3D 9 Rozptyl hmotných částic při proudění z komínu 10 Časově závislý zdroj, modelování a grafické vyhodnocení 11 Neizotermické proudění v mezeře mezi rotujícími disky s uvažováním vodivosti stěn a konstantními fyzikálními vlastnostmi 12 Řešení individuální seminární práce 13 Řešení individuální seminární práce 14 Řešení individuální seminární práce Seznam otázek ke zkoušce Č. otázky Znění otázky 1 Definování fyzikálního problému řešeného v seminární práci, zdůvodnění použitého matematického modelu, definování okrajových podmínek, diskuze o výsledcích řešení 2 Numerické modelování proudění, různé komerční systémy, Fluent – fyzikální modely, turbulentní modely 3 Souřadný systém, Navier-Stokesova rovnice (laminární proudění), indexování 4 Nestlačitelné turbulentní proudění, rovnice zachování hybnosti, rovnice kontinuity 5 Reynoldsova rovnice, časové středování, Reynoldsova pravidla 6 Boussinesqova hypotéza, dvourovnicový model turbulence 7 Obecná rovnice zachování, příklad rovnice vedení tepla+okrajové a počáteční podmínky 8 Numerické metody řešení (diferenční metoda, metoda konečných objemů, metoda konečných prvků, spektrální metoda 9 Geometrie a generace sítě 10 Integrace metodou konečných objemů pro jednorozměrnou rovnici kontinuity a pohybovou rovnici 11 Konvergence, reziduály, uderrelaxace 12 Okrajové podmínky, podmínky vstupu a výstupu, podmínky symetrie, periodické podmínky, podmínky na stěně, přestup tepla stěnou 13 Časově závislá úloha 14 Metody řešení diskretizovaných rovnic, LGS řešič, multigrid 15 Turbulentní modely ve Fluentu, k-eps model, RNG model, RSM model

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of pointsMax. počet pokusů
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (100) 51 3
        Exercises evaluation Credit 35 (35) 0 3
                Project Project 35  0 3
        Examination Examination 65 (65) 0 3
                Oral Oral examination 65  0 3
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.ZaměřeníFormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (2302T006) Energy Engineering P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (2301T003) Transport Equipment and Technology (10) Rail Transport P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (2301T003) Transport Equipment and Technology (20) Road Transport P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (2301T003) Transport Equipment and Technology (30) Transport Technology P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (3909T001) Design and Process Engineering (70) Earth, Mining and Building Machines P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (3909T001) Design and Process Engineering (16) Hydraulics and Pneumatics P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (3909T001) Design and Process Engineering (20) Production Machines and Equipment P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (3909T001) Design and Process Engineering (35) Transport Equipment and Material Handling P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (3909T001) Design and Process Engineering (40) Design of Machines and Equipment P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (3909T001) Design and Process Engineering (72) Technical Diagnostics, Repairs and Maintenance P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (2303T002) Mechanical Engineering Technology P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (2301T013) Robotics P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2301) Mechanical Engineering (3901T003) Applied Mechanics P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2008/2009 (N2301) Mechanical Engineering (2301T888) Volitelné předměty navazujícího studia P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2007/2008 (N2301) Mechanical Engineering (2301T888) Volitelné předměty navazujícího studia P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2006/2007 (N2301) Mechanical Engineering (2301T888) Volitelné předměty navazujícího studia P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2005/2006 (N2301) Mechanical Engineering (2301T888) Volitelné předměty navazujícího studia P Czech Ostrava 1 Optional study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner