Hopp til hovedinnhold

Beregningsassistert fluiddynamikk (CFD) MSK600

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 numeriske metoder. Andre del av emnet introduserer bruk av CFD-verktøyet OpenFOAM for løsning av praktiske problemer. Kurset avsluttes med et gruppeprosjekt der dere selv velger et problem å simulere i OpenFOAM.


Dette er emnebeskrivelsen for studieåret 2021-2022. Merk at det kan komme endringer.

Fakta
Emnekode

MSK600

Vekting (SP)

5

Semester undervisningsstart

Vår

Antall semestre

1

Vurderingsemester

Vår

Undervisningsspråk

Engelsk

Tilbys av

Det teknisk-naturvitenskapelige fakultet, Institutt for maskin, bygg og materialteknologi

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 beregninger i CFD-verktøyet OpenFOAM; lage beregningsgrid, velge initial- og grensebetingelser, diskretiseringsskjema og løsningsmetoder og visualisere resultater
  • sammenligne beregninger 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 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 prosjektarbeid
Forkunnskapkrav
Ingen
Anbefalte forkunnskaper
FYS200 Termo- og fluiddynamikk, MAT300 Vektoranalyse
Eksamen / vurdering

Skriftlig eksamen og rapport

Vurderingsform Vekting Varighet Karakter Hjelpemiddel
Rapport 1/2 A - F
Skriftlig eksamen 1/2 3 Timer A - F Ingen hjelpemidler tillatt

Fagperson(er)
Emneansvarlig: Knut Erik Teigen Giljarhus
Faglærer: Knut Erik Teigen Giljarhus
Instituttleder: Tor Henning Hemmingsen
Arbeidsformer
8 timer forelesning/øving pr. uke i starten på semesteret (de første 5-6 uker) og 1-2 timer prosjektveiledning i resten av semesteret. Obligatorisk prosjektarbeid skal utføres i grupper på 2-3 studenter.
Åpent for
Environmental Engineering - Master of Science Degree Programme Konstruksjoner og materialer - Master i teknologi/siv.ing. Marine- and Offshore Technology - Master's Degree Programme Utveksling ved Det teknisk- naturvitenskapelige fakultet
Emneevaluering
Gjennom skjema og/eller samtale i henhold til fakultetets retningslinjer
Overlapping
Emne Reduksjon (SP)
Varmetransport og CFD (MOM430) 5
Litteratur
Søk etter pensumlitteratur i Leganto