Einführung in die Numerische Strömungsmechanik

  • Typ: Vorlesung (V)
  • Zielgruppe: Die Veranstaltung richtet sich an Hörer des Schwerpunktes 13 im Bachelor Maschinenbau
  • Lehrstuhl: KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strömungsmechanik
    KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau
  • Semester: SS 2024
  • Ort:

    Präsenz/Online gemischt
  • Zeit:

    siehe ILIAS
  • Dozent: Dr.-Ing. Alexander Stroh
    Prof. Dr.-Ing. Bettina Frohnapfel
  • SWS: 2
  • LVNr.: 2154533
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Inhalt
  • Einführung und Motivation, Grundgleichungen und Kennzahlen, 
  • Turbulenz und deren Modellierung (DNS, LES, RANS);
  • Numerische Lösung der Navier-Stokes Gleichungen:
    Diskretisierung  und Lösungsverfahren (FDM, FVM), Randbedingungen, Initialbedingungen, Stabilität, Fehler der Numerik und der Modellierung
  • Aufbau einer numerischen Strömungssimulation: Pre- und Postprocessing, Validierung, Darstellung der Rechenergebnisse, kritische Bewertung
  • Einführung in open-source Simulationstoolbox OpenFOAM:
    Simulationsaufbau, Netzgenerierung mit OpenFOAM-Werkzeugen, Netzgenerierung mit kommerziellen Softwarepaketen, OpenFOAM-Auswertewerkzeuge, Auswertung in python;
  • Einführung in einen forschungsorientierten Strömungslöser für turbulente Strömungen (DNS mit Incompact3d), Simulationsaufbau, statistische Auswertung und Analyse turbulenter Strömungen in MATLAB und python;
  • Visualisierung von Simulationsergebnissen in ParaView, Interpretation der Simulationsergebnisse

Die Veranstaltung umfasst eine Vorlesung und ein Rechnerpraktikum.

VortragsspracheDeutsch
Literaturhinweise

Wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Organisatorisches

Die Kenntnis der Vorlesungsinhalte "Kontinuumsmechanik der Festkörper und Fluide" sowie "Mathematische Methoden der Kontinuumsmechanik" wird vorausgesetzt.