Modelování proudění metodou CFD
Osnova témat
-
-
-
-
Prezentace ke třetímu výukovému bloku. Konečně-objemová diskretizace obecné transportní rovnice. Gaussova věta pro převod objemového integrálu na plošný, zavedení pojmu toku přes stěnu, interpolace mezi těžištěm buňky a stěnou, aproximace jednotlivých členů transportní rovnice a standardních okrajových podmínek. Praktické příklady z řešení různých variant obecné transportní rovnice. Problematika diskretizace konvekčního členu.
Pozn: Prezentace slouží jako podpora pro výuku. Nejedná se o samostatný studijní materiál.
-
-
-
-
Prezentace ke čtvrtému výukovému bloku. Algoritmy segregovaného řešení Navier-Stokesových rovnic pro nestlačitelné proudění a iterační metody řešení velkých soustav lineárních algebraických rovnic s řídkou maticí systému. Z řešení soustav lineárních algebraických rovnic se zaměřujeme primárně na Jacobiho a Gauss-Seidelova metodu a multigrid metody. Pro řešení Navier-Stokesových rovnic ukážeme vznik problému sedlového bodu a odvodíme rovnici pro tlak s explicitní korekcí rychlostního pole. Následně se zaměříme na problematiku oscilujícího řešení v tlaku a rychlosti při soustředěném ukládání proměnných v těžištích výpočetních buněk a na linearizaci nelineárního konvektivního členu v rovnici bilance hybnosti. V závěru přednášky je věnována pozornost řešení transientního proudění. Jako příklady jsou studovány cavity case a von Kármánova vírová stezka.
Pozn: Prezentace slouží jako podpora pro výuku. Nejedná se o samostatný studijní materiál.
Nahráno 12.05.2023 13:45 -
-
-
-
-
Prezentace ke čtvrtému výukovému bloku. Úvod do problému měřítek v Navier-Stokesových rovnicích. Přehled tří hlavních přístupů k modelování turbulence: (i) přímá numerická simulace, (ii) simulace velkých vírů, a (iii) Reynoldsovo středování. Diskuze výhod a nevýhod těchto přístupů.
Pozn: Prezentace slouží jako podpora pro výuku. Nejedná se o samostatný studijní materiál.
Nahráno 12.05.2023 13:45 -
-
-
V tutoriálu se student seznámí se základními principy simulace transientních dějů. Podrobně jsou rozebrány PISO (pressure-implicit with splitting of operator) a PIMPLE algorimty dostupné v základních řešičích OpenFOAMu. Mimo to je také ve stručnosti nastíněna problematika diskretizace transientního členu v Navier-Stokesových rovnicích a student je seznámen se základními možnostmi síťování výpočetní domény pomocí nástroje snappyHexMesh. Ve výsledkové části tutoriálu je velký důraz kladen na vyhodnocení stability běhu simulace a porozumnění kontrolním výpisům OpenFOAMu.
-
Student se naučí spustit simulaci transportu skalární veličiny (např. koncentrace) společně s výpočtem rychlostního a tlakového pole. Zároveň je vysvětlen způsob, jak sledovat danou veličinu v určitém bodě výpočetní domény pomocí nástroje probes (Function Object).
-
Cílem je seznámení s řešičem FireFoam a jeho aplikací na hoření plynů.