Multifyzikální simulace v automobilovém průmyslu (FSI-QMO)

Akademický rok 2025/2026
Garant: prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚADI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
 
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
 
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:

Zápočet je podmíněn aktivní účastí ve cvičeních, řádným vypracováním případných semestrální práce a splněním podmínek při kontrolních testech. Závěrečná zkouška ověřuje znalosti získané při přednáškách, cvičeních a při samostudiu podpůrných zdrojů informací. Zkouška je rozdělena do písemné teoretické části, písemné výpočtové části zahrnující řešení problémů mazání, proudění tekutin nebo přestupu tepla, a do části ústní. Zkouška zohledňuje práci studenta ve cvičení. Student musí pro úspěšné splnění zkoušky dosáhnout nadpoloviční počet bodů z celkového počtu bodů. Ústní zkouška může ověřit znalosti studenta v dané problematice a ovlivnit výsledné hodnocení.

Cvičení jsou povinná, forma nahrazení zameškané výuky je řešena individuálně s cvičícím nebo s garantem předmětu. Přednášky jsou nepovinné, avšak silně doporučené.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

  1. Základní pojmy v multifyzikálních simulacích v automobilovém průmyslu

  2. Pokročilé metody diskretizace objemů s aplikacemi na motorových vozidlech a pohonných jednotkách

  3. Základy popisu proudění s využitím výpočtové dynamiky tekutin (CFD)

  4. Modelování domény a okrajových podmínek při proudění tekutin pomocí CFD

  5. Numerické řešení transportních rovnic v CFD

  6. Modelování turbulentního proudění

  7. Modelování neustáleného turbulentního proudění tekutin pomocí CFD

  8. Modelování přenosu tepla pomocí CFD

  9. Popis mazání komponent pohonných jednotek

  10. Modelování hydrodynamického mazání s aplikací na ložiska turbodmychadel

  11. Modelování mazání vysoce zatížených kontaktních dvojic s aplikací na pohonné jednotky

  12. Modelování externí aerodynamiky s aplikací na osobní vozidla

  13. Modelování termodynamiky s aplikací na odstředivé kompresory turbodmychadel
    Cvičení s počítačovou podporou

  1. Představení nástrojů pro aplikaci CFD

  2. Aplikace metod diskretizace těles a oblastí

  3. Aplikace metod diskretizace oblastí pro CFD simulace

  4. Pokračování aplikace metod diskretizace oblastí pro CFD simulace

  5. Základy aplikace nástrojů pro CFD

  6. Simulace vybrané části turbodmychadla

  7. Simulace proudění v kompresoru turbodmychadla

  8. Simulace a analýza mazání komponent

  9. Simulace proudění oleje v mazací soustavě

  10. Simulace a analýza externí aerodynamiky části vozidla

  11. Simulace externí aerodynamiky vozidla

  12. Simulace proudění plynu skrze tenkou mezeru

  13. Zápočtový test formou praktické aplikace CFD nástroje
Literatura - základní:
1. ZIKANOV Oleg. Essential Computational Fluid Dynamics. John Willey & Sons, Inc., 2010. ISBN 978-0-470-42329-5
2. STACHOWIAK, Gwidon W. a Andrew W. BATCHELOR. Engineering Tribology. 3. vyd. Boston: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005. ISBN 0-7506-7836-4.
Literatura - doporučená:
1.

NGUYEN-SCHÄFER, Hung. Rotordynamics of Automotive Turbochargers. Second Edition. Ludwigsburg, Germany: Springer, 2015. ISBN 978-3-319-17643-7.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-AAE-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 6 Povinně volitelný 2 2 Z
N-ADI-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 6 Povinně volitelný 2 2 Z