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[ 245VMBSENTP20 ] PR Einführung in die numerische Thermofluiddynamik

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Workload Ausbildungslevel Studienfachbereich VerantwortlicheR Semesterstunden Anbietende Uni
3 ECTS B3 - Bachelor 3. Jahr Maschinenbau Michael Krieger 2 SSt Johannes Kepler Universität Linz
Detailinformationen
Quellcurriculum Bachelorstudium Maschinenbau 2022W
Ziele Nach erfolgreicher Beschäftigung mit den Inhalten der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage,

  • verschiedene Fehlerquellen eines numerischen Models zu identifizieren,
  • einfache strömungsmechanische Probleme numerisch zu lösen,
  • lineare und nicht-lineare Gleichungssysteme zu lösen,
  • die finite Differenzen Methode auf verschiedene Probleme anzuwenden (z.B.: Konvektions- und Diffusionsgleichungen, Integration von Partikeltrajektorien),
  • einfache CFD Simulationen in OpenFOAM durchzuführen und
  • die physikalischen Hintergründe der Grundgleichungen der Strömungsmechanik zu verstehen.

Das Niveau der mathematischen Modellierung und Analyse der genannten Themenfelder entspricht in etwa jenem Niveau der Lehrbücher: Moukalled, Mangani, Darwis; The Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics, 2016 und Versteeg, Malalasekera; An Introduction to Computational Fluid Dynamics, 2007.

Lehrinhalte
  • Einführung in die Grundgleichungen der Strömungsmechnik
  • Einführung von Konvektions- und Diffusionsgleichungen
  • Lösen von 1D-Gleichungen mit Hilfe der Finite Differenzen Methode
  • Lösen von 1D-Gleichungen mit Hilfe der Finite Volumen Methode
  • Numerisches Lösen linearer und nicht-linearer Gleichungssysteme
  • Lösen eines einfachen zweidimensionalen Strömungsproblem mit OpenFOAM
Beurteilungskriterien Hausarbeiten und Präsentation eines abschließenden Projekts
Lehrmethoden Vortrag, LV-Skriptum, angeleitete Beispiele, selbständige Hausarbeiten
Abhaltungssprache Deutsch
Literatur
  • Moukalled, F., Mangani, L., Darwish, M.: The Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics. Springer, 2016.
  • Versteeg H.K., Malalasekera W.: An Introduction to Computational Fluid Dynamics. Pearson, Second Edition, 2007
  • Hirsch C., Numerical Computation of Internal and External Flows, Volume 1, Butterworth-Heinemann, Second Edition, 2007
  • Tannehill J.C., Anderson D.A., Pletcher R.H.: Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer. Taylor & Francis, Second Edition, 1997
Lehrinhalte wechselnd? Nein
Präsenzlehrveranstaltung
Teilungsziffer 10
Zuteilungsverfahren Zuteilung nach Reihenfolge