Anvendt numerisk fluiddynamikk for industrielle prosesser (MSK600)

Innhold

Numerisk 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

Disse problemstillingene krever håndtering av komplekse geometrier og turbulente strømninger. For en robust numerisk løsning trenger man å forstå hvordan man lager et ustrukturert grid og hvordan turbulens kan modelleres. Emnet er delt opp i følgende moduler:

• Turbulensmodellering 
• Generering av ustrukturerte grid 
• Aerodynamikk 
• Varmetransport 
• Flerfasestrømning 
• Avansert turbulensmodellering
• Utvikling av numeriske løsere

De to første modulene er obligatoriske, i tillegg velges to moduler ut ifra dine interesser.

Læringsutbytte

Kunnskaper

Studentene skal kunne

• de vanligste modellene for turbulent strømning
• kjenne til de grunnleggende kriteriene for gridkvalitet og hvordan de påvirker nøyaktigheten til simuleringer
• kjenne til relevante matematiske modeller innenfor noen av følgende områder: Aero/hydrodynamikk, varmetransport, flerfasestrømning

Ferdigheter

Studentene skal kunne

• gjennomføre beregninger i CFD-verktøyet OpenFOAM; lage beregningsgrid, velge initial- og grensebetingelser, diskretiseringsskjema og løsningsmetoder og visualisere resultater
• sammenligne beregninger mot analytiske og eksperimentelle data
• implementere matematiske modeller i OpenFOAM ved bruk av C++ (hvis modul om løserutvikling er valgt)

Generell kompetanse

Studentene skal kunne

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

Forkunnskapskrav

Anbefalte forkunnskaper

Eksamen / vurdering

Fagperson(er)

Faglærer:

Instituttleder:

Arbeidsformer

Emnet undervises den siste halvdelen av semesteret

2 timer undervisning per uke

4 timer datalab per uke 

8-12 timer selvstudie

Åpent for

Fullført bachelorgrad i teknologi eller realfag

Emneevaluering

Litteratur