Kompjuterske simulacije strujnotermičkih procesa i CFD
ID: 0153nosilac predmeta: Stevanović D. Vladimir
nivo studija: master akademske studije
ESPB: 6
oblik završnog ispita: pismeni+usmeni
katedra: termoenergetika
cilj
Sticanje znanja o analitičkim i numeričkim modelima strujnotermičkih procesa u energetskoj, termotehničkoj i procesnoj opremi, izučavanje numeričkih metoda za simulaciju i analizu jednofaznih i dvofaznih strujanja i osposobljavanje za samostalnu primenu različitih metoda kompjuterskih simulacija, uključujući i metode numeričke mehanike fluida (Computational Fluid Dynamics - CFD).ishod
Studenti se osposobljavaju da samostalno na računaru simuliraju i analiziraju strujnotermičke procese jednofaznih i dvofaznih strujanja tečnosti i gasa, sa i bez faznog prelaza, u energetskoj , termotehničkoj i procesnoj opremi.sadržaj teorijske nastave
Modeli strujnotermičkih procesa sa usrednjenim i raspodeljenim parametrima. Bilansne jednačine mase, količine kretanja i energije i konstitutivne korelacije za predviđanje transportnih procesa na međufaznim površinama i na zidovima strujnih kanala. Eksplicitne i implicitne numeričke metode za rešavanje Košijevog problema sa zadatim početnim uslovima u slučaju rešavanja modela sa usrednjenim parametrima. Metoda karakteristika za rešavanje hiperboličkih sistema parcijalnih diferencijalnih jednačina. Primena metoda konačnih zapremina tipa SIMPLE za rešavanje eliptičkih i paraboličkih višedimenzionih modela sa raspodeljenim parameterima. Postupci definisanja numeričkih mreža. Grafički prikaz rezultata.sadržaj praktične nastave
Postavka modela sa usrednjenim parametrima za sudove pod pritiskom ispunjene jednofaznim stišljivim fluidom ili dvofaznom mešavinom tečne i kondenzujuće parne faze. Numerička simulacija dinamičke promene pritiska u sudu za održavanje pritiska, napojnom rezervoaru i dobošu parnog kotla. Postavka modela sa raspodeljenim parametrima za uslove strujanja jednofaznih ili dvofaznih fluida sa ili bez faznog prelaza. Numeričke simulacije prostiranja talasa pritiska i temperature u cevnim mrežama. Kompjuterske simulacije i analize višedimenzionih dvofaznih strujanja u generatorima pare, isparivačima, kondenzatorima, razmenjivačima toplote, itd.resursi
Pisani izvodi sa predavanja.Stevanović, V., Thermal-Hydraulics of Steam Generators – Modelling and Numerical Simulation, Monograph, Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade, 2006) - KSJ
Računarska oprema. - KIO,
Softver za rešavanje sistema diferencijalnih jednačina. - IAS,
Softver za simulacije dinamičkih promena pritiska u cevnim mrežama i sudovima pod pritiskom. - IAS,
Softver za simulacije prostornih dvofaznih strujanja. - IAS, raspoloživo u Laboratoriji za nuklearne elektrane.
fond časova
ukupan fond časova: 75aktivna nastava (teorijska)
novo gradivo: 20razrada i primeri (rekapitulacija): 10
aktivna nastava (praktična)
auditorne vežbe: 15laboratorijske vežbe: 15
računski zadaci: 0
seminarski rad: 0
projekat: 0
konsultacije: 0
diskusija/radionica: 0
studijski istraživački rad: 0
provera znanja
pregled i ocena računskih zadataka: 0pregled i ocena laboratorijskih izveštaja: 5
pregled i ocena seminarskih radova: 0
pregled i ocena projekta: 0
kolokvijum sa ocenjivanjem: 5
test sa ocenjivanjem: 0
završni ispit: 5
provera znanja (ukupno 100 poena)
aktivnost u toku predavanja: 5test/kolokvijum: 30
laboratorijska vežbanja: 35
računski zadaci: 0
seminarski rad: 0
projekat: 0
završni ispit: 30
uslov za izlazak na ispit (potreban broj poena): 30
literatura
1) Stevanović, V., Pisani izvodi sa predavanja, Mašinski fakultet, Beograd, 2010)2) Versteeg, H.K., Malalasekera, W., An introduction to Computational Fluid Dynamics, Longman Group Ltd., Harlow, 1995)
3) Wulff, W., Computational methods for multiphase flow, Multiphase Science and Technology, Vol. 5, Begell House, 1990.
4) Streeter, V.L., Wylie, E.B., Hydraulic Transients, McGraw Hill, New York, 1967)
5) Tannehill, J.C., Anderson, D.A., Pletcher, R.H., Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer, Taylor&Francis, New York, 1997)
Preuzeto sa www.mas.bg.ac.rs
