Kurz je určený zejména studentům, kteří se v rámci své dizertační práce zabývají spojitým modelováním tekutin. Kurz seznamuje s počítačovými metodami používanými v hydrodynamice: - Úvod, co je CFD (Computational Fluid Dynamics), jeho historie a obsah předmětu - Základní přehled vektorového počtu: vektor, matice a tenzory, základní teorémy vektorového počtu - Matematický popis fyzikálních jevů, Eulerovský a Lagrangeovský popis zákonů zachování, bilance hmoty, tepla a hybnosti, charakteristika toku tekutin, bezrozměrné formy bilančních rovnic - Diskretizační proces ? obecný popis: metoda konečných diferencí, metoda konečných objemů, metoda konečných elementů, diskretizace domény, diskretizace rovnic, řešení diskretizačních rovnic - Prostorová diskretizace difúzního a konvekčního členu, časová diskretizace, diskretizace zdrojového členu - Řešení soustavy algebraických rovnic: přímé a iterativní metody, multigridní metody - Algoritmy pro řešení proudění nestlačitelné a stačitelné tekutiny ? základní problémy, diskretizace Navierových- Stokesových rovnic a rovnice kontinuity, staggered a collocated síť, rovnice pro korekci tlaku, SIMPLE, SIMPLEC, PRIME a PISO algoritmus - Modelování turbulentního proudění: laminární proudění vs. turbulentní proudění, metoda přímé numerické simulace (DNS), metody velkých vírů (LES), metody časového (Reynoldsova) středování (RANS) - Modelování nenewtonských kapalin: základní reologické modely, vliv nenewtonských kapalin na charakter proudění - Modelování vícefázového proudění pomocí hierarchických metod založených na více škálovém principu popisu reality (modely popisující proudění na různých úrovních detailu)
|