Numerički postupci u dinamici fluida

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2024./2025.

Nositelji

Prof. dr. sc.
Davor Grgić
Izv. prof. dr. sc.
Siniša Šadek

Opis predmeta

Matematički modeli strujanja fluida. Jednadžbe sačuvanja mase i količine gibanja. Strujanje dvofaznog fluida. Modeli turbulencija (k-epsilon, metoda velikih vrtloga, direktna numerička simulacija). Prostorna i vremenska diskretizacija. Primjena metode konačnih volumena. Veza između brzine i tlaka tijekom strujanja fluida. Definiranje rubnih uvjeta. Utjecaj viskoznosti i nehomogeno strujanje. Vezani toplinski/mehanički i proračuni strujanja fluida. Modeliranje energetskih turbina pri konstantnim i promjenjivom protoku.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-HR] Audiotehnologije i elektroakustika - profil
Izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
[FER3-HR] Automatika i robotika - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroenergetika - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti profila (3. semestar)
[FER3-HR] Elektroničko i računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER3-HR] Elektronika - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER3-HR] Elektrostrojarstvo i automatizacija - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER3-HR] Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER3-HR] Komunikacijske i svemirske tehnologije - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER3-HR] Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER3-HR] Računalno modeliranje u inženjerstvu - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
Izborni predmeti profila (3. semestar)
[FER3-HR] Računarska znanost - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o mrežama - profil
Izborni predmeti (3. semestar)
[FER3-HR] Znanost o podacima - profil
Izborni predmeti (3. semestar)

Ishodi učenja

  1. Analizirati transportne jednadžbe dinamike fluida, njihove diferencijalne i integralne forme
  2. Argumentirati korištenje metoda konačnih elemenata i konačnih volumena u proračunima mehanike fluida u energetskim postrojenjima
  3. Opisati klasične i napredne metode simuliranja turbulentnog strujanja fluida
  4. Razviti matematičke modele energetskih turbina i simulirati njihov rad u tehničkim sustavima
  5. Razviti modele vezanih proračuna prijenosa topline i mehanike fluida, te modele izgaranja goriva

Oblici nastave

Predavanja

Na predavanjima će se obrađivati teorijski dio gradiva.

Laboratorij

Rješavanje praktičnih primjera simulacijom na računalu.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Domaće zadaće 0 % 15 % 0 % 15 %
Međuispit: Pismeni 0 % 30 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 45 %
Završni ispit: Usmeni 10 %
Ispit: Pismeni 0 % 75 %
Ispit: Usmeni 10 %

Tjedni plan nastave

  1. Equations of fluid flow, Differential and integral forms of transport equations
  2. (en) Overview of various formulations and solutions of fluid equations
  3. (en) Modelling of steady and unsteady flows
  4. (en) Boundary conditions for viscous, subsonic and supersonic flows
  5. Convection-diffusion problems, Overview of uncertainties and limitations of different methods
  6. (en) Spatial and time discretisation methods
  7. (en) Pressure-velocity coupling in fluid flows
  8. Međuispit
  9. (en) Finite volume and finite element treatment of transport equations
  10. (en) Solution of matrix equations
  11. Large eddy simulation, Direct numerical simulation
  12. Free surface modelling and volume of fluid method, Coupling of heat and fluid flows
  13. (en) Heat transfer and fluid flow in electrical machines
  14. Calculation of buoyant flows and flows inside buildings, Modelling of combustion
  15. Završni ispit

Literatura

(.), Henk Kaarle Versteeg, Weeratunge Malalasekera, An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method, Pearson Education, 2007,
(.), Baehr, H.D., Stephan, K. (2006.), Heat and Mass Transfer (2nd Edition), Springer,

Izvedba

ID 222540
  Zimski semestar
5 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
13 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja

Ocjenjivanje

90 izvrstan
75 vrlo dobar
60 dobar
50 dovoljan

Sličan predmet