Úvod do výpočtového modelování proudění (FSI-MMP)

Akademický rok 2019/2020
Garant: doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Seznámení s geometrickým modelováním a úvod do výpočtového modelování v mechanice tekutin, základy práce v prostředí ANSYS CFD.
Výstupy studia a kompetence:
Základy práce s preprocesorem ANSYS CFD a provázání práce mezi 3D modelováním (Solidworks) a CFD analýzou.
Prerekvizity:
Mechanika tekutin, základy konstruování v počítačovém prostředí, práce s operačním systémem Windows.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět seznamuje studenty s možnostmi výpočtového modelování proudění a ukazuje filozofii práce s CFD programy. Hlavní důraz je kladen na oblast preprocessingu, tj. přípravu 3D geometrických modelů a výpočtových sítí. Studenti jsou také uvedeni do formulace výpočtového modelu a základů vyhodnocování výpočtových simulací. Ve druhém roce druhého stupně studia na tento předmět navazuje kurz Výpočtové modelování proudění. Praktická část je zaměřena na práci s programy SolidWorks a ANSYS CFD.
Metody vyučování:
Předmět se skládá z přednášek, na která navazují cvičení. Na přednáškách jsou zavedeny a vysvětleny základní pojmy, postupy a přístupy, v návazných cvičeních je vše aplikováno prakticky s využitím příslušných softwarů.
Způsob a kritéria hodnocení:
Závěrečné hodnocení je odvozeno z práce na samostatném projektu shrnuté ve formě technické zprávy.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Výuka ve cvičeních je povinná, kontrolu účasti provádí vyučující. Forma nahrazení výuky zameškané z vážných důvodů a ve zcela výjimečných případech je řešena individuálně.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 1 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 3 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. 3D modelování – přístupy, nástroje, softwary
2. Přenos dat mezi různými CAD a CFD systémy
3. Modelování ploch
4. Vizualizace v CAD systémech
5. Specifika přípravy 3D modelů pro CFD
6. Úloha preprocessingu ve výpočtovém modelování proudění
7. Typy výpočtových sítí I
8. Typy výpočtových sítí II
9. Typy okrajových podmínek
10. Základní výpočtové modely proudění
11. Základy postprocessingu
12. Integrace CAD a CFD
13. Integrace CAD a CFD
    Cvičení s počítačovou podporou 1. Solidworks – 3D modelování
2. Solidworks – 3D modelování
3. Solidworks – 3D modelování
4. Solidworks – 3D modelování (samostatný projekt)
5. ANSYS Workbench, ANSYS DesignModeler – úprava geometrie pro CFD výpočet
6. ANSYS DesignModeler - úprava geometrie pro CFD výpočet
7. ANSYS Mesh – příprava výpočetní sítě
8. ANSYS Mesh- příprava výpočetní sítě
9. ANSYS Mesh - příprava výpočetní sítě
10. ANSYS Mesh - příprava výpočetní sítě
11. ANSYS Fluent – zadání a kontrola průběhu výpočtu (základy)
12. ANSYS Fluent - zadání a kontrola průběhu výpočtu (základy)
13. ANSYS Fluent – postprocessing (základy)
Literatura - základní:
1. CENGEL, Y., CIMBALA, J: Fluid Mechanics Fundamentals and Applications, McGraw-Hill, ISBN 978-0-0-07-352926-4
3. ANSYS Design Modeler User Guide. Dostupné z : http://www.ansys.com
4. ANSYS Mesh User Guide. Dostupné z : http://www.ansys.com
5. ANSYS Fluent User Guide. Dostupné z : http://www.ansys.com
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-FLI Fluidní inženýrství -- kl 4 Povinný 2 1 L
M2I-P prezenční studium M-FLI Fluidní inženýrství P pro absolventy B-EPP kl 4 Povinný 2 1 L