Fortgeschrittene Strömungssimulation mit OpenFOAM

  • Typ: Vorlesung (V)
  • Lehrstuhl: KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strömungsmechanik
    KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau
  • Semester: WS 22/23
  • Zeit: Di 25.10.2022
    14:00 - 15:30, wöchentlich


    Di 08.11.2022
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 15.11.2022
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 22.11.2022
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 29.11.2022
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 06.12.2022
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 13.12.2022
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 20.12.2022
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 10.01.2023
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 17.01.2023
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 24.01.2023
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 31.01.2023
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 07.02.2023
    14:00 - 15:30, wöchentlich

    Di 14.02.2023
    14:00 - 15:30, wöchentlich


  • Dozent: Dr. Nima Samkhaniani
    Dr.-Ing. Alexander Stroh
  • SWS: 2
  • LVNr.: 2153470
  • Hinweis: Präsenz/Online gemischt
Inhalt

Die OpenFOAM ® Software Toolbox bietet eine Sammlung von fertigen Lösern und
Bibliotheken für die Anwendung in verschiedenen Bereichen der Strömungsmechanik. Trotz
der großen Vielfalt an verfügbaren Werkzeugen ist die forschungsorientierte Anwendung von
OpenFOAM ® aufgrund der Neuartigkeit der vorgeschlagenen Modelle oft mit der
Notwendigkeit erheblicher Modifikationen der Randbedingungen und der grundlegenden
Transportgleichungen verbunden. In diesem Kurs gehen wir die Entwicklung und Erweiterung
von numerischen Modellen im Rahmen von OpenFOAM ® an. Der Kurs konzentriert sich auf:
● Änderung/Implementierung von Randbedingungen
(z.B. zeitabhängige Randbedingungen),
● Erweiterung der implementierten Transportgleichungen
(z. B. Erweiterung der Impulsgleichung um einen Quellterm zur Darstellung eines
Festkörpers im Fluidbereich - Porositäts- oder Immersed Boundary-Methode),
● Löser-Erweiterung mit zusätzlichen Transportgleichungen
(z.B. Erweiterung mit passiver Skalar-Gleichung zur Berechnung der Temperatur),
● Implementierung von neuen Modellen
(z. B. Modifikation oder Implementierung eines neuen Turbulenzmodells).
Der Kurs beinhaltet Vorlesungen, Übungen und Hausaufgaben, die von den Kursteilnehmern
selbständig durchgeführt werden müssen.
Kursinhalte:
● Grundlagen der OpenFOAM ®-Mathematik (tensorielle Operationen, Diskretisierung),
● fortgeschrittene Anpassung von Randbedingungen und Pre-/Post-Processing mit Tools
von Drittanbietern (swak4Foam: groovyBC, funkySetField, funkyDoCalc),
● Einführung in C++,
● fortgeschrittene Modellanpassung in OpenFOAM ® mit codeStream,
● Anpassung von Lösern oder Entwicklung neuer Löser in OpenFOAM ®,
● git für Code-Entwicklung.

VortragsspracheEnglisch
Literaturhinweise

Moukalled, Fadl, L. Mangani, and Marwan Darwish. The finite volume method in
computational fluid dynamics. Vol. 113. Berlin, Germany:: Springer, 2016.
Versteeg, Henk Kaarle, and Weeratunge Malalasekera. An introduction to computational fluid
dynamics: the finite volume method. Pearson education, 2007.