Hopp til hovedinnhold

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 2021-2022. Merk at det kan komme endringer.

Fakta
Emnekode

MSK610

Vekting (SP)

10

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 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
Forkunnskapkrav
Ingen
Anbefalte forkunnskaper
FYS100 Mekanikk, MAT100 Matematiske metoder 1
Eksamen / vurdering

Innlevering av øvinger, prosjekter og skriftlig eksamen

Vurderingsform Vekting Varighet Karakter Hjelpemiddel
Skriftlig eksamen 1/5 3 Timer A - F
Prosjekt 1 2/5 A - F
Prosjekt 2 2/5 A - F

Vilkår for å gå opp til eksamen/vurdering
Innlevering av øvinger (minst 4 av 6 må være godkjent)
Fagperson(er)
Faglærer: Knut Erik Teigen Giljarhus
Faglærer: Knut Erik Teigen Giljarhus
Instituttleder: Tor Henning Hemmingsen
Åpent for
Computational Engineering, master Environmental Engineering - Master of Science Degree Programme Konstruksjoner og materialer - Master i teknologi/siv.ing. Marine- and Offshore Technology - Master's Degree Programme
Litteratur
Søk etter pensumlitteratur i Leganto