Beregningsassistert fluiddynamikk (CFD) (MSK600)
Dette emnet gir en innføring i numerisk fluiddynamikk, et verktøy for å løse komplekse fluiddynamiske problemer ved hjelp av numeriske metoder.
Dette er emnebeskrivelsen for studieåret 2024-2025. Merk at det kan komme endringer.
Emnekode
MSK600
Versjon
1
Vekting (stp)
5
Semester undervisningsstart
Vår
Antall semestre
1
Vurderingssemester
Vår
Undervisningsspråk
Engelsk
Innhold
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 emnet 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.
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
Forkunnskapskrav
Anbefalte forkunnskaper
Eksamen / vurdering
Skriftlig eksamen og rapport
Vurderingsform | Vekting | Varighet | Karakter | Hjelpemiddel |
---|---|---|---|---|
Rapport | 1/2 | 2 Måneder | Bokstavkarakterer | Alle |
Skriftlig eksamen | 1/2 | 3 Timer | Bokstavkarakterer | Ingen hjelpemidler tillatt |
Skriftlig eksamen utføres digitalt. Rapporten gjennomføres i grupper. Det tilbys ikke kontinuasjonsmuligheter på rapporten. Studenter som ikke består rapporten, kan ta denne delen på nytt neste gang emnet har ordinær undervisning
Fagperson(er)
Emneansvarlig:
Knut Erik Teigen GiljarhusInstituttleder:
Mona Wetrhus MindeArbeidsformer
Overlapping
Emne | Reduksjon (SP) |
---|---|
Varmetransport og CFD (MOM430_1) | 5 |
Beregningsassistert fluiddynamikk (CFD) (MSK610_1) | 5 |