Numerische Methoden in der Strömungsmechanik (Sommersemester 2020)
- Dozent*in: PD Dr. Gudrun Thäter
- Veranstaltungen: Vorlesung (0164200), Vorlesung (0)
- Semesterwochenstunden: 2+1
In unzähligen Bereichen unserer natürlichen und technischen Umgebung spielen Strömungsvorgänge eine zentrale Rolle. Anwendungen findet man unter anderem in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem Bootsbau, der Meteorologie, der Geophysik, der Astrophysik und der Chemieindustrie im Zusammenhang mit Wärme- und Stoffübertragungsvorgängen bzw. Mischprozessen. Die numerische Strömungsmechanik (engl. Computational Fluid Dynamics - CFD) stellt ein wichtiges Teilgebiet der numerischen Simulation bei partiellen Differentialgleichungen dar.
| Termine | ||
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| Vorlesung: | Montag 14:00-15:30 | SR 3.069 |
| Vorlesung: | Donnerstag 14:00-15:30 | SR 3.061 |
| Lehrende | ||
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| Dozentin, Dozentin | PD Dr. Gudrun Thäter | |
| Sprechstunde: Nach Absprache | ||
| Zimmer 3.023 Kollegiengebäude Mathematik (20.30) | ||
| Email: gudrun.thaeter@kit.edu | ||
Auf der Basis der Grundgleichungen der Strömungsmechanik, der Navier-Stokes-Gleichungen, werden in der Vorlesung schwerpunktmäßig numerische Methoden für viskose, instationäre und inkompressible Strömungen vermittelt. Dabei werden die folgenden Aspekte erörtert:
• Modellbildung und Herleitung der Navier-Stokes-Gleichungen
• Diskretisierung dieser Gleichungen mit FE-Methoden
• Effiziente Lösungsverfahren zur Lösung der diskretisierten Systeme
• Implementierung dieser Verfahren
• Turbulenzmodellierung
Vorlesung und Übung werden nicht so getrennt, wie im ursprünglichen Vorlesungsverzeichnis ausgewiesen.
Über den ILIAS-Kurs werde ich die Vorlesungen verteilen, solange ein herkömmlicher Studienbetrieb nicht möglich ist. Sie finden dort auch ein Skript.
Wir beenden das Semester (hoffentlich) mit einer Exkursion.
Praktische Strömungsrechnung kann man im Problemorientierten Softwarepraktikum parallel zur Vorlesung lernen.
Prüfung
Mündlich im Juli
Literaturhinweise
William Layton: Introduction to the numerical analysis of incompressible viscous flows