Beregningsassistert fluiddynamikk (CFD) (MSK610)

Beregningsassistert fluiddynamikk (CFD) lar oss løse ligningene for fluiddynamikk for komplekse ingeniørproblemer. CFD brukes i dag innenfor et vidt spekter av industrier, noen eksempler er:

  • luftmotstand på fly og biler
  • vind- og bølgelaster på bygg og marine konstruksjoner
  • varme- og massetransport i kjemiske prosessanlegg
  • konsekvensmodellering av brann- og eksplosjoner i olje- og gassindustrien

I dette faget vil du få en innføring i beregningsassistert fluiddynamikk. Første del av emnet omhandler grunnleggende teori og implementering av numeriske metoder i programmeringsspråket Python. Andre del av emnet introduserer bruk av et CFD-verktøyet OpenFOAM. Hver av delene avsluttes med et gruppeprosjekt der dere selv velger et område å se nærmere på.


Dette er emnebeskrivelsen for studieåret 2023-2024. Merk at det kan komme endringer.

Fakta

Emnekode

MSK610

Versjon

1

Vekting (stp)

10

Semester undervisningsstart

Vår

Antall semestre

1

Vurderingssemester

Vår

Undervisningsspråk

Engelsk

Tilbys av
Timeplan

Vis timeplan

Læringsutbytte

Kunnskaper

Studentene skal kunne

  • de grunnleggende ligningene for fluiddynamikk, og hvordan disse kan beskrives som en generell transportligning
  • egenskapene til endelig volum-metoden for diskretisering av transportligninger
  • de grunnleggende diskretiseringsskjemaene for hvert ledd i transportligningen
  • de vanligste metodene for å håndtere koblede strømningsproblemer
  • de vanligste modellene for turbulent strømning
  • diskutere fordeler og ulemper ved ulike valg av løsningsmetoder og modeller

Ferdigheter

Studentene skal kunne

  • utføre diskretisering av alle ledd i transportligningene med endelig volum-metoden
  • implementere numeriske metoder for å løse transportligninger i programmeringsspråket Python
  • gjennomføre simuleringer i CFD-verktøyet OpenFOAM; lage beregningsgrid, velge initial- og grensebetingelser, diskretiseringsskjema og løsningsmetoder og visualisere resultater
  • sammenligne simuleringer mot analytiske og eksperimentelle data

Generell kompetanse

Studentene skal kunne

  • gjøre forenklinger av praktiske problemer slik at de kan analyseres med hensiktsmessige vitenskapelige metoder
  • visualisere og presentere data fra simuleringer på en vitenskapelig måte
  • tolke resultater fra simuleringer og vurdere usikkerhet og nøyaktighet
  • samarbeide i grupper for å gjennomføre et prosjektarbeid

Forkunnskapskrav

Ingen

Anbefalte forkunnskaper

DAT120 Grunnleggende programmering, MSK560 Fluiddynamikk

Eksamen / vurdering

Innlevering av øvinger, prosjekter og skriftlig eksamen

Vurderingsform Vekting Varighet Karakter Hjelpemiddel
Skriftlig eksamen 1/5 3 Timer Bokstavkarakterer
Prosjekt 1 2/5 Bokstavkarakterer
Prosjekt 2 2/5 Bokstavkarakterer

Vilkår for å gå opp til eksamen/vurdering

Innlevering av øvinger (minst 4 av 6 må være godkjent)

Fagperson(er)

Emneansvarlig:

Knut Erik Teigen Giljarhus

Instituttleder:

Mona Wetrhus Minde

Overlapping

Emne Reduksjon (SP)
Beregningsassistert fluiddynamikk (CFD) (MSK600_1) 5

Åpent for

Computational Engineering - master i teknologi/siv.ing. Miljøteknologi - master i teknologi/siv.ing. Konstruksjons- og maskinteknikk - master i teknologi/siv.ing. Marin- og offshoreteknologi - master i teknologi/siv.ing.
Utveksling ved Det teknisk- naturvitenskapelige fakultet

Emneevaluering

Det skal være en tidligdialog mellom emneansvarlig, studenttillitsvalgt og studentene. Formålet er tilbakemelding fra studentene for endringer og justering i emnet inneværende semester.I tillegg skal det gjennomføres en digital emneevaluering minimum hvert tredje år. Den har som formål å innhente studentenes erfaringer med emnet.

Litteratur

Pensumlisten finner du i Leganto