Praktické aplikace CFD (FSI-K20)

Předmět seznamuje studenty s praktickým využitím komerčního softwaru pro výpočtovou dynamiku tekutin (CFD) v inženýrské praxi. Výuka zahrnuje kompletní postup řešení CFD úloh od přípravy geometrie až po vyhodnocení výsledků simulace. Studenti se naučí:

• tvorbu geometrie a generování výpočetní sítě,
• nastavení okrajových podmínek a volbu výpočetních modelů,
• konfiguraci parametrů výpočtu, monitorování průběhu simulace a interpretaci výsledků.

Řešené úlohy zahrnují 2D a 3D geometrie, proudění tekutin, přestup tepla a nestacionární výpočty. Výuka probíhá v počítačové učebně a je založena na samostatné práci studentů s využitím nástrojů ANSYS (Discovery, Fluent Meshing, Fluent). Na závěr bude studentům umožněno absolvovat oficiální certifikaci pro Ansys Fluent od externí společnosti.

1. Tvorba geometrie a tvorba sítě pro 2D úlohy.
2. Nastavování okrajových podmínek a volba základních modelů pro 2D výpočet proudění (laminární i turbulentní proudění), provedení výpočtu a vyhodnocení výsledků.
3. Tvorba geometrie a tvorba sítě pro 3D úlohy.
4. Nastavování okrajových podmínek a modelů pro 3D úlohy, výpočet a vyhodnocení.
5. Zadání projektu – výpočet 3D trubkového výměníku tepla, pokročilé úpravy geometrie pro účely CFD.
6. Příprava sítě pro výpočet 3D trubkového výměníku tepla.
7. Nastavení a výpočet proudění s přestupem tepla ve 3D trubkovém výměníku tepla.
8. Příprava geometrie a tvorba sítě pro 2D úlohu nestacionárního proudění při obtékání válce.
9. Řešení nestacionárního turbulentního proudění, simulace vzniku Kármánovy vírové stezky při obtékání válce.
10. Vyhodnocování výsledků nestacionárního proudění obtékání válce, frekvenční analýza.
11. Parametrizace úloh, optimalizace řešení pro CFD výpočty.
12. Interakce proudění a pevných těles (FSI) – nastavení a přenos dat mezi ANSYS Fluent a ANSYS Mechanical.
13. Shrnutí probíraných poznatků, absolvování certifikace pro Ansys Fluent.