Fortgeschrittene Strömungssimulation mit OpenFOAM

  • Typ: Vorlesung (V)
  • Lehrstuhl: Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strömungsmechanik
  • Semester: WS 21/22
  • Ort:

    Präsenz/Online gemischt

    ILIAS-Kurs

  • Zeit: 19.10.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich


    26.10.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    02.11.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    09.11.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    16.11.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    23.11.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    30.11.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    07.12.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    14.12.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    21.12.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    11.01.2022
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    18.01.2022
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    25.01.2022
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    01.02.2022
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    08.02.2022
    14:00 - 15:30 wöchentlich


  • Dozent: Dr. Nima Samkhaniani
    Dr.-Ing. Alexander Stroh
  • SWS: 2
  • LVNr.: 2153470
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.

 

Der Kurs besteht aus zweiwöchigen Einheiten mit einem Vorlesungs-/Übungsteil in der ersten Woche im Wechsel mit einem Sprechstundenteil in der zweiten Woche.


Voraussetzungen: Linux, CFD Grundlagen, OpenFOAM
Empfehlungen: Grundkenntnisse in der Programmierung

Vortragssprache Englisch
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.

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