Numerische Berechnung energetischer Systeme

Die Vorlesung behandelt numerische Berechnungsmethoden im Allgemeinen und für energetische Systeme im Speziellen (u.a. Matlab, ANSYS CFX/Fluent).

Inhalte

  1. Einführung in die numerische Berechnung: Fehleranalyse, Vorgehensweise einer Simulation, Problemstellungen im Bereich der Energiesysteme
  2. Numerische Berechnung Differentialgleichungen: gewöhnliche Differentialgleichungen, Anfangswertprobleme bei gewöhnlichen DGLn, Randwertprobleme bei gewöhnlichen DGLn, Finite-Elemente-Methode für RWP bei gewöhnlichen DGLn, partielle Differenzialgleichungen, parabolische PDGn (FDM), hyperbolische PDGn (FDM), elliptische PDGn (FDM, FEM), Lösung einer Transportgleichung mit Hilfe von Finite-Volumen-Verfahren
  3. Numerische Strömungsmechanik: Gleichungen der Fluidmechanik, Post-Prozessor, Turbulenzmodellierung, Diskretisierung der Gleichungen, Diskretisierung des Berechnungsgebiets, Konvergenz der numerischen Lösung, Tipps und Erfahrungen zur erfolgreichen Modellbildung
  4. Erweiterte Modelle für die numerische Strömungsmechanik: Mehrkomponentenströmungen, Mehrphasenströmungen, Energietransport durch Strahlung, chemisch reagierende Strömungen, heterogene Verbrennungsreaktionen

Anhang A – Weitere numerische Verfahren: Interpolation und Approximation, numerische Integration, numerische Differentiation, lineare algebraische Gleichungssysteme, nichtlineare Gleichungssysteme

Anhang B – Stationäre Wärmeleitung in stückweise homogenen Festkörper

Anhang C – Kohlenstaubverbrennung in einem Flugstromreaktor

Vorlesungsbetreuung

Umfang2 SWS
SemesterWintersemester 2017/18
UnterrichtsspracheDeutsch

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