Моделирање турбулентних струјања

ID: 3501
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Ћоћић С. Александар
извођачи: Ћоћић С. Александар
контакт особа: Ћоћић С. Александар
ниво студија: докторске студије
ЕСПБ: 5
облик завршног испита: писмени

извођења

  • 3. семестар, позиција 2

циљ

Савладавање принципа математичко-физичког моделирања турбулентних струјања флуидa, као и примена и ограничења стандардних турбулентних модела.

исход

Студент ће савладати знања из области моделирања турбулентних струјања, као и примене и недостатке модела у одговарајућим класама турбулентих струјања.

садржај теоријске наставе

Увод у моделирање и симулације турбулентних струјања. Директне нумеричке симулације хомогене и нехомогене турбуленције. Турбулентна вискозност. Модели базирани на турбулентној вискозности. Алгебарски модели. Модели базирани на кинетичкој енергији турбуленције. Једноједначински и двоједначински модели. Пуни напонски модели. Тензор редистрибуције. Модели повратка у изотропно стање турбуленције. Карактеризација анизотропности тензора турбулентних напона. Нелинеарни модели повратка у изотропно стање. Теорија брзих деформација. Моделирање тензора редистрибуције. Основни LRR-IP модел. Напредни модели тензора редистрибуције. Ефекти близине зида. Флуктуирајући притисак и дисипација кинетичке енергије турбуленције у близини зида. Зидне функције. Модели базирани на елиптичној релаксацији. Алгебарски модели базирани на нелинеарној турбулентној вискозности. Симулација великих вртлога. Филтеровање. Филтероване једначине кретања. Основни модели у симулацијама велих вртлога: модел Смагоринског и динамички модел Смагоринског. Имплицитне методе у симулацији великих вртлога. Утицај зида у симулацијама великих вртлога.

садржај практичне наставе

Детаљна дискусија тематике теоријске наставе, са карактеристичним примерима. Примена програмског пакета ОpenFOAM за карактеристичне прорачуне турбулентних струјања: струјања у цеви и каналу, струјање са наглом променом попречног пресека, опструјавање цилиндра и аеропрофила.

услов похађања

Положени испит из предмета "Одабрана поглавља из механике флуида".

ресурси

Рачунарска сала СимЛаб.

фонд часова

укупан фонд часова: 45

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 5

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 5
лабораторијске вежбе: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
консултације: 0
дискусија/радионица: 5
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 4
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 0
тест са оцењивањем: 3
завршни испит: 3

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 0
тест/колоквијум: 30
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 30
пројекат: 0
завршни испит: 40
услов за излазак на испит (потребан број поена): 0

литература