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Computational Fluid Dynamics (CFD)

Modulbezeichnung: Computational Fluid Dynamics (CFD)
Modulbezeichnung (engl.): Computational Fluid Dynamics (CFD)
Studiengang: Engineering und Management, Master, ASPO 01.10.2013
Code: MAM.2.1.2.28
SWS/Lehrform: 2V+2U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 6
Studiensemester: laut Wahlpflichtliste
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Projektarbeit (70% der Gesamtbewertung) mit Präsentation (30% der Gesamtbewertung)
Zuordnung zum Curriculum:
MAM.2.1.2.28 Engineering und Management, Master, ASPO 01.10.2013, Wahlpflichtfach, Fachtechnik
WIMAScWPF-Ing12 Wirtschaftsingenieurwesen, Master, ASPO 01.10.2014, 3. Semester, Wahlpflichtfach, allgemeinwissenschaftlich
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 6 Creditpoints 180 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 135 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Frank Ulrich Rückert
Dozent: Prof. Dr. Frank Ulrich Rückert

[letzte Änderung 23.04.2018]
Lernziele:
COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS
The method of Computational Fluid Dynamics (CFD) is used to develope numerical models for, e.g. wind mills, air planes or ships. To manage engineering projects with different international partners practise in english language is necessary.
 
ENGLISH LANGUAGE
Students should get practices to be prepared for business projects. All lessons will be held in english language.
 
Students who have successfully completed this module can
 
•       reproduce the basics of classical fluid mechanics and solve fluidic problems independently
•       report how to work on technical problems such as airplanes, wing profiles, windmills and water channels
•       demonstrate the basics of the commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) code ANSYS Workbench (CFX) and the open source CFD code OpenFOAM, including the creation of geometries, the structure of problems and the
         application of numerical simulation
•       Estimating costs and benefits of flow simulations and presenting further results
 
Translated with www.DeepL.com/Translator (free version)


[letzte Änderung 31.01.2020]
Inhalt:
1.      Introduction to computational fluid dynamics (CFD)
1.1     Why comercial products? Why open-source?
1.2     We build our teams to develope the air plane
1.3     Crash course to ANSYS Workbench (CFX) and openFOAM
 
2.      Computational fluid dynamics and theory:
2.1     generate numerical meshes for industrial cases
  
3.      The overall conservation equations
3.1     mass conservation
3.2     momentum conservation
3.3     two equation turbulence models
3.4     energy conservation
  
4.      Discretization and numerical simulation
4.1     philosophy and aim of computational fluid dynamics (CFD)
4.2     What is pre-processing, solving and post-processing
4.3     parametric geometry and mesh types
4.4     numerical simulation of flow problems
4.5     visualization of fluid flow problems with postprocessing
4.6     validation of experimental results against simulation
 
Turbulence and numerical diffusion

[letzte Änderung 06.01.2020]
Lehrmethoden/Medien:
Methods and media:
•       theory lessons by the docent
•       guided computer exercies with ANSYS Workbench (CFX) and OpenFOAM
•       setup of simulation problems and presentation of results infront of audience

[letzte Änderung 06.01.2020]
Sonstige Informationen:
Additional information:
•       lessons will be given only in english language
•       work will be done in our PC pool
•       free student version of ANSYS Workbench, download here: http://www.ansys.com/products/academic/ansys-student
•       information about openFOAM, please refere to: http://openfoam.com/


[letzte Änderung 06.01.2020]
Literatur:
•       Cengel, Yunus A.; Cimbala, John M.: "Fluid Mechanics Fundamentals and Applications"; Mc Graw Hill; Higher Education; 2010
•       Peric, M., Ferziger, J. H.: "Computational Methods for Fluid Dynamics"; Springer-Verlag; 2004


[letzte Änderung 06.01.2020]
[Tue Oct 20 11:26:40 CEST 2020, CKEY=wcfdx, BKEY=mm, CID=MAM.2.1.2.28, LANGUAGE=de, DATE=20.10.2020]