Nastava
Računalna mehanika fluida
Računalna mehanika fluida
Ukupno sati: 3 [2+1]
ECTS bodovi: 4.0
Nositelji kolegija: Z. Virag; S. Krizmanić; I. Džijan
Tip kolegija: izborni - stručni
Vrsta vježbi: praktikum
Preduvjeti za upis: Mehanika fluida, Termodinamika
Literatura: Patankar, S.: Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, McGraw-Hill, 1980.
Fletcher C.A.J.: Computational Techniques for Fluid Dynamic 1 i 2, Springer, 1988.


 

Cjelina Sadržaj predavanja Sadržaj vježbi
1 Pregled modela strujanja fluida. Navier-stokesove jednadžbe, Reynoldsove jednadžbe, jednadžbe graničnog sloja, model potencijalnog strujanja.
  • uloga i značaj računalne mehanike fluida
  • ilustrativni primjeri primjene računalne mehanike fluida
2 Matematička priroda jednadžbi osnovnih modela i granični uvjeti.
  • primjer primjene panelne metode u analizi potencijalnog nestlačivog strujanja fluida
3 Pregled metoda diskretizacije područja proračuna i jednadžbi u računalnoj dinamici. Metoda konačnih razlika, konačnih volumena i konačnih elemenata.
  • primjeri diskretizacije modelskih jednadžbi metodom konačnih razlika
4 Osnovni zahtjevi na numerički postupak. Konzistencija, konvergencija, stabilnost, točnost i efikasnost.
  • primjeri diskretizacije modelskih jednadžbi metodom konačnih volumena
  • primjeri analize konzistencije diskretizacije
5 Metode ispitivanja stabilnosti numeričkog postupka. Kriterij Levy-Couranta.
  • Analiza shema za vremensko integriranje jednadžbi
6 Metoda kontrolnih volumena za rješavanje opće konvekcijsko difuzijske jednadžbe. Granični uvjeti.
  • primjer jednodimenzijskog nestacionarnog provođenja topline
  • integracija toplinskog toka i bilanciranje energije
7 Pregled i usporedba shema diferencije.
  • primjer dvodimenzijskog stacionarnog provođenje topline
  • zadavanje rubnih uvjeta
  • integracija toplinskog toka
8 1. kolokvij - zadatak
  • 1. kolokvij - teorija
9 Algoritmi za povezivanje jednadžbi za polje brzine i polja tlaka. (Algoritmi SIMPLE i SIMPLER).
  • primjer dvodimenzijskog stacionarnog provođenje topline
  • zadavanje rubnih uvjeta
  • integracija toplinskog toka
10 Tretiranje nelinearnosti u jednadžbi količine gibanja i faktori podrelaksacije.
  • primjer numeričke analize rotirajućeg diska u kućištu
  • određivanje gubitaka trenja
11 Problem modeliranja turbulencije. Jednadžba kinetičke energije turbulencije.
  • numerička analiza laminarnog strujanja uslijed prirodne konvekcije
  • izračunavanje Nusseltova broja
12 2. kolokvij - zadatak
  • 2. kolokvij - teorija
13 Pregled modela turbulencije. k-e model turbulencije.
  • numerička analiza turbulentnog strujanja u cijevi
  • usporedba dobivenih rezultata s eksperimentalnim
14 Ravnotežni granični sloj. Zakon zida. Zadavanje rubnih uvjeta u turbulentnom strujanju.
  • numerička analiza turbulentnog graničnog sloja uz ravnu ploču
  • usporedba dobivenih rezultata s eksperimentalnim
15 3. kolokvij - zadatak
  • 3. kolokvij - teorija




Fakultet strojarstva i brodogradnje, Ivana Lučića 5, 10002 Zagreb, p.p. 102, Hrvatska

MB 3276546; OIB: 22910368449; PIC: 996827485; IBAN: HR4723600001101346933, tel: +385 1 6168 222, fax: +385 1 6156 940