Engelska

En gång per termin

Kursen syftar till att ge kunskap om moderna numeriska beräkningsmetoder som används för analys av strömning, förbränning och värmeöverföring, det som med ett samlingsnamn brukar kallas CFD. Vidare ges kunskap om ett flertal diskretiseringsmetoder såsom finita differenser och finita volymer. Kunskap om hur olika strömnings och värmeöverföringsfenomen, som t.ex. stötar, flamma, flerfasströmning, strålning och massövergång behandlas numeriskt ges. Kursen avser att ge färdigheter i att genomföra denna typ av simuleringar i någon kommersiell programvara. Vidare avser kursen ge färdigheter i att analysera och bedöma resultat från dylika numeriska simuleringar. Dessa kunskaper skall vara tillräckliga för att för en given ingenjörsmässig problemställning kunna välja lämplig lösningsstrategi och kunna bedöma noggrannheten i resultatet.

Kursen behandlar metoder för att numeriskt lösa strömnings- och värmeöverföringsproblem, både inkompressibla och kompressibla. I kursen behandlas diskretisering med finita volymmetoder, finita differensmetoder och i viss utsträckning finita elementmetoder, samt hur dessa påverkar noggrannhet och stabilitet hos lösningen. Både inkompressibel och kompressibel strömning behandlas. Vidare behandlas metoder för att hantera strömning med flera faser samt värme- och massövergång mellan faser. Även metoder för att hantera kemiska reaktioner (t.ex. förbränning) diskuteras. Metoder för att öka beräkningseffektiviteten ingår också.

kunna redogöra för potentialer och begränsningarna i de metoder som behandlas i kursen
kunna redogöra för olika metoder för att numeriskt lösa strömningsproblem och deras applicerbarhet på olika typer av strömning
kunna beskriva de vanligaste förekommande diskretiseringsmetoderna och deras för- och nackdelar
kunna beskriva de olika felkällor som finns i processen från matematisk beskrivning till numerisk lösning av strömnings- och värmeöverföringsproblem och hur dessa påverkar resultatet
kunna beskriva hur man hanterar vissa fenomen numeriskt, t.ex. stötar, termisk strålning och kemiska reaktioner.
kunna förklara några för ämnet viktiga och grundläggande begrepp

kunna analysera ett strömnings- eller värmeöverföringsfall och föreslå en strategi för lösning av detsamma med avseende på ingående ekvationer, möjliga förenklingar och val av lämplig numerisk metod samt jämföra med alternativa metoder och modeller
kunna kritiskt granska och utifrån givna kriterier bedöma noggrannhet och rimlighet hos resultat från simulering av strömningar

kunna aktivt deltaga i diskussioner kring inom ämnet relevanta problem
kunna i tal och skrift presentera i en teknisk rapport innehållande analyser och val av numerisk lösningsmetod och turbulensmodell

Föreläsningar

Laborationer

övningar

Projekt

Skriftlig tentamen

Skriftlig rapport

Seminarieföredrag av deltagarna

Underkänd, godkänd

MMVN05 Numerisk strömningsmekanik och värmeöverföring eller MMV042 Numerisk värmeöverföring eller MVKN45 Tillämpad numerisk strömningsmekanik.

Anderson, D., Tannehill, John C. & Pletcher, Richard H.: Beräkningsfluidmekanik och värmeöverföring. CRC Press, 2012. ISBN 9781591690375.

MVKN70F

2019-11-03

Anders Gustafsson FUN[2)