|
| Računalna aerodinamika II |
| Ukupno sati: 3 [2 + 1] |
ECTS: 4 |
|
Potencijalni
nositelji:
Zdravko, Virag
Tip kolegija:
izborni-stručni
Provjera znanja:
ispit
Vrsta vježbi:
praktikum/laboratorijske/eksperimentalne/projektantske
Preduvjeti za ispit:
Termodinamika II, Mehanika fluida II
|
Cilj kolegija:
Dati pregled modeliranja u mehanici fluida s naglaskom na
problem turbulencije i zadavanja rubnih uvjeta. Dati osnove
numeričkih metoda za rješavanje viskoznog strujanja fluida
s naglaskom na specifičnosti rješavanja stlačivog strujanja
u cilju pripreme za korištenje komercijalnih računalnih paketa.
Literatura:
Tennekes, H.; Lumley, J.: A First Course in Turbulence, The MIT Press, Cambbridge, 1972.
Patankar, S.: Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, McGraw-Hill, 1980.
Hirsch, C: Numerical Computation of Internal and External Flows, Vol 1 i 2., Wiley, 1992.
|
|
|
| Tjedan |
Sadržaj predavanja |
Sadržaj vježbi |
|
|
| 1. |
Pregled modela turbulencije. Pristup rješavanju stlačivog turbulentnog strujanja. |
Primjeri proračuna turbulentnog strujanja. Problemi modeliranja turbulencije. |
|
| 2. |
k-e model turbulencije. Ravnotežni granični sloj. Zadavanje rubnih uvjeta u turbulentnom strujanju. |
Primjeri proračuna turbulentnog strujanja. Problemi modeliranja turbulencije. |
|
| 3. |
k-omega model turbulencije, Baldwin-Lomaxov model. |
Kritički osvrt na točnost zidnih funkcija u zadavanju rubnih uvjeta. |
|
| 4. |
Pregled metoda diskretizacije područja proračuna i jednadžbi u računalnoj dinamici. Metoda konačnih razlika, konačnih volumena i konačnih elemenata. |
Primjeri diskretizacije modelskih jednadžbi metodom konačnih volumena. |
|
| 5. |
Osnovni zahtjevi na numerički postupak. Konzistencija, konvergencija, stabilnost, točnost i efikasnost. |
Primjeri analize konzistencije diskretizacije. |
|
| 6. |
Metode ispitivanja stabilnosti numeričkog postupka. Kriterij Levy-Couranta. |
Analiza shema za vremensko integriranje jednadžbi. |
|
| 7. |
1. kolokvij - zadatak |
1. kolokvij - teorija |
|
| 8. |
Metoda kontrolnih volumena za rješavanje opće konvekcijsko difuzijske jednadžbe. Granični uvjeti. |
Razvoj metode kontrolnih volumena na primjer jednodimenzijskog nestacionarnog provođenja topline. Integracija toplinskog toka i bilanciranje energije. |
|
| 9. |
Pregled i usporedba shema diferencije. |
Primjer dvodimenzijskog stacionarnog provođenje topline. Zadavanje rubnih uvjeta. Integracija toplinskog toka. |
|
| 10. |
Algoritmi za povezivanje jednadžbi za polje brzine i polja tlaka pri sekvencijalnom rješavanju jednadžbi matematičkog modela. |
Primjeri proračuna laminarnog opstrujavanja ploče. Određivanje smičnog naprezanja i sila. |
|
| 11. |
2. kolokcij - tadatak |
2. kolokvij - teorija |
|
| 12. |
Tretiranje nelinearnosti u jednadžbi količine gibanja i faktori podrelaksacije. |
Numerička analiza turbulentnog graničnog sloja uz ploču. Usporedba dobivenih rezultata s eksperimentalnim. |
|
| 13. |
Specifični aspekti rješavanja stlačivog strujanja fluida. |
Primjer podzvučnog turbulentnog optjecanja profila. |
|
| 14. |
Iterativne metode rješavanja sustava algebarskih jednadžbi. |
Primjer nadzvučnog optjecanja profila. |
|
| 15. |
3. kolokvij - zadatak |
3. kolokvij - teorija |
|
