pobierz plik PDF - Instytut Techniki Cieplnej

Nazwa przedmiotu:
Semestr:
NUMERYCZNA MECHANIKA PŁYNÓW
IX
Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn
Specjalność: Energetyka Cieplna i Gazowa, Chłodnictwo i Eksploatacja Samochodów,
Inżynieria Środowiska w Energetyce i Motoryzacji, Ogrzewnictwo,
Wentylacja i Ochrona Atmosfery
Kierunek dyplomowania: Zastosowanie informatyki w energetyce i inżynierii
środowiska
Rodzaj zajęć: wykład
Liczba godzin w semestrze:
Liczba punktów:
2 w + 3 lab
+ laboratorium
6
Prowadzący:
Jednostka:
Andrzej J. Nowak
Instytut Techniki Cieplnej
+ adiunkci lub doktoranci
Zakres przedmiotu:
1.
Podstawowe równania
2.1. Równanie ciągłości, zachowania pędu, energii, stanu
2.2. Wektorowa forma równań
2.3. Postać różniczkowa i całkowa równań
2. Uśrednione równania dla przepływów turbulentnych
2.1. Uśrednienie Reynolda dla równań Naviera-Stokesa
2.2. Uśrednienie Reynolda dla równania ciągłości
2.3. Uśrednienie Reynolda dla równań pędu
2.4. Uśrednienie Reynolda dla równania energii
2.5. Równania Naviera-Stokesa w formie large-eddy simulations
3. Równania warstwy przyściennej
3.1. Aproksymacja dla ustalonych przepływu płynu nieściśliwego
3.2. Równania warstwy przyściennej dla przepływu płynu ściśliwego
4. Modelowanie turbulencji
4.1. Proste modele algebraiczne lub model zero-równaniowy
4.2. Model dwu-równaniowy I inne modele
4.3. Reynolds stress models
5. Równania Eulera
6. Metody numeryczne dla rozwiązywania równań Naviera-Stokesa
6.1. Metody numeryczne dla rozwiązywania równań Naviera-Stokesa dla płynu nieściśliwego
6.2. Metody numeryczne dla rozwiązywania równań Naviera-Stokesa dla płynu ściśliwego
7. Podstawowe informacje o pakiecie Fluent
Forma zaliczenia: egzamin, zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych
Literatura:
Szargut J. (red).: Modelowanie numeryczne pól temperatury, WNT PWN, W-wa 1992.
Tannehill J.C., Anderson D.A., Pletcher R.H.: Computational Fluid Dynamics and
HeatTrasfer, Taylor&Francis,1997.
Anderson J.D., Jr.: Computational Fluid Dynamics. The Basics with Applications, McGraw-Hill,
USA, 1995.
Fluent Inc. Product Documentation.
Uwagi:
Wykład jest przygotowany w formie prezentacji komputerowej PowerPoint i zostanie
udostępniony słuchaczom. Studenci będą formułować i rozwiązywać zadania z zakresu
przewodzenie ciepła oraz bilansowania procesów przemysłowych. Podstawowymi narzędziami
będzie oprogramowanie komputerowe firmy Fluent Inc. oraz własne programy.
Semester:
Module:
IX
COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS
Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn
Specjalność: Energetyka Cieplna i Gazowa, Chłodnictwo i Eksploatacja Samochodów,
Inżynieria Środowiska w Energetyce i Motoryzacji, Ogrzewnictwo,
Wentylacja i Ochrona Atmosfery
Kierunek dyplomowania: Application of computer sciences in energy and
environmental engineering
Type of classes: lecture
+ laboratory
Loading per week:
2 h lecture + 3 h lab
Tutor:
Institute or chair:
Institute of Thermal Technology
Andrzej J. Nowak
+ assis. professors or PhD students
Credits:
6
Subject contents:
3.
Fundamental equations
2.4. Equations of continuity, momentum, energy, state, chemically reacting flows.
2.5. Vector form of equations
2.6. Differential and integral form of equations
4. Averaged equations for turbulent flows
2.6. Reynolds averaged Navier-Stokes equations
2.7. Reynolds form of the continuity equation
2.8. Reynolds form of the momentum equations
2.9. Reynolds form of the energy equation
2.10. Filtered Navier-Stokes equations for large-eddy simulations
8. Boundary-layer equations
8.1. Approximation for steady incompressible flow
8.2. Boundary-layer equations for compressible flow
9. Turbulence modelling
9.1. Simple algebraic or zero-equation models
9.2. Two-equation and other models
9.3. Reynolds stress models
10. Euler equations
11. Numerical methods for the Navier-Stokes equations
11.1. Numerical methods for compressible Navier-Stokes equations
11.2. Numerical methods for incompressible Navier-Stokes equations
12. Short description of package Fluent
Assessment: examination + laboratory works
Literature:
Szargut J. (red).: Modelowanie numeryczne pól temperatury, WNT PWN, W-wa 1992.
Tannehill J.C., Anderson D.A., Pletcher R.H.: Computational Fluid Dynamics and
HeatTrasfer, Taylor&Francis,1997.
Anderson J.D., Jr.: Computational Fluid Dynamics. The Basics with Applications, McGraw-Hill,
USA, 1995.
Fluent Inc. Product Documentation.
Additional comments:
Lecture is prepared as PowerPoint file and will be made available for students. The
students will formulate and solve basic problems of heat conduction and energy balance
of industrial processes. Fluent software as well as own computer codes will be the main
numerical tools.