Detail předmětu

Počítačové modelování proudění tekutin

FSI-KPT Ak. rok: 2023/2024 Letní semestr

Předmět je zaměřen na využití moderních metod pro modelování proudění tekutin s využitím počítačové dynamiky tekutin (CFD), které umožňují virtuální testování zařízení a jejich částí v nejrůznějších podmínkách. Metody se v současnosti stále více využívají v praxi, a to zejména díky dostupnějšímu hardwaru i specializovanému softwaru. Studenti budou seznámeni s teoretickými základy metod a naučí se řešit praktické úlohy v prostředí ANSYS.

Garant předmětu

doc. Ing. Vojtěch Turek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav procesního a ekologického inženýrství

Výsledky učení předmětu

Studenti získají základní znalosti a dovednosti v oblasti modelování proudění tekutin s využitím metod počítačové dynamiky tekutin (CFD). Osvojí si základy práce s profesionálními CFD nástroji z prostředí ANSYS, avšak teoretické poznatky mohou uplatnit při práci s libovolným CFD software. Studenti budou schopni samostatně řešit a analyzovat základní úlohy proudění tekutin. Předmět zároveň dává do souvislosti a umožňuje tak upevnit a prohloubit si znalosti získané v jiných stěžejních disciplínách procesního inženýrství.

Nabyté teoretické a praktické znalosti si mohou rozšířit v navazujícím specializovaném předmětu „Praktické aplikace CFD (K20)“, který studenty připraví na úspěšnou aplikaci CFD při řešení úloh proudění v inženýrské praxi.

Prerekvizity

Základní znalosti z bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou cvičení, která jsou zaměřena na získání obecného přehledu o počítačovém modelování proudění tekutin a jeho aplikacích při řešení konkrétních úloh z průmyslové praxe. Součástí cvičení jsou také konzultace ke zpracovávaným projektům.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou udělení zápočtu je aktivní účast na cvičeních a řešení projektu, který budou studenti zpracovávat v průběhu semestru.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty s podstatou, způsobem použití, výhodami, nevýhodami a případnými úskalími metod počítačové dynamiky tekutin (CFD).

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičeních bude kontrolována a případná absence řešena samostudiem daného tématu.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-PRI-P: Procesní inženýrství, magisterský navazující
obor ---: bez specializace, 3 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení s počítačovou podporou

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Juřena, Ph.D.

Osnova


  1. Proudění tekutin očima simulací

  2. CFD model: Co se skrývá pod pokličkou

  3. Na podmínkách záleží!

  4. Fenomén turbulence kolem nás

  5. Modelování turbulence

  6. Modelování turbulence II

  7. Přenosové jevy v simulaci proudění

  8. Modelování přenosu tepla

  9. Modelování přenosu hmoty a hybnosti

  10. Numerika – alchymie nebo umění?

  11. Postup výpočtu aneb odhalení tajemství řešiče

  12. Reálný vs. virtuální experiment

  13. Řešení semestrálních úloh