Mehrdimensionale Numerische Strömungssimulation

Titel

Mehrdimensionale Numerische Strömungssimulation

Voraussetzungen

Strömungsmechanik, Numerische Methoden

Kursziel

Fachgerechte Auswahl und Validierung mehrdimensionaler Modelle zur Numerischen Strömungssimulation

Kursinhalte

Vermittlung fundierten Wissens über die Vorgehensweise, die mathematisch/physikalischen Grundlagen und die Anwendung der numerischen Strömungssimulation (CFD, Computational Fluid Dynamics). Er werden turbulente Ein- und Mehrphasenströmungen behandelt.

Ausgehend von Berechnungsbeispielen aus der Kernenergietechnik wird die Vorgehensweise der numerischen Strömungssimulation systematisch erarbeitet. Im Theorieteil erfolgt zunächst die Ableitung der mehrdimensionalen Erhaltungsgleichungen und Randbedingungen sowie ggf. deren Vereinfachung. Der Kurs behandelt weiter die Grundlagen der numerischen Diskretisierung sowie die numerische Analyse (Stabilität und Konvergenz) unterschiedlicher Diskretisierungsalgorithmen im Rahmen der Finite-Volumen Methode. Die verschiedenen Turbulenzmodelle und Mehrphasenmodelle werden im Vergleich mit der direkten numerischen Simulation und der Grobstruktursimulation systematisch abgeleitet und dargestellt sowie ihre Anwendbarkeit auf unterschiedliche Strömungsbeispiele diskutiert. Abschließend werden wichtige Qualitätsmerkmale von Simulationsrechnungen angegeben und Methoden zur Fehlerkontrolle (Verifikation und Validierung) vorgestellt.

Dozent

Prof. Dr.-Ing. Eckart Laurien, IKE, Universität Stuttgart

Zeitraum

2019; jeweils 09:00 bis 17:00 Uhr

Ort

KIT Campus Nord,