Module Handbook

  • Dynamischer Default-Fachbereich geändert auf MV

Notes on the module handbook of the department Mechanical and Process Engineering

Die hier dargestellten veröffentlichten Studiengang-, Modul- und Kursdaten des Fachbereichs Maschinenbau und Verfahrenstechnik ersetzen die Modulbeschreibungen im KIS und wuden mit Ausnahme folgender Studiengänge am 28.10.2020 verabschiedet.

Ausnahmen:

Course MV-SAM-86104-K-7

Lattice Boltzmann Methods and Meshfree CFD Techniques (2V, 3.0 LP)

Course Type

SWS Type Course Form CP (Effort) Presence-Time / Self-Study
2 V Lecture 3.0 CP 28 h 62 h
(2V) 3.0 CP 28 h 62 h

Basedata

SWS 2V
CP, Effort 3.0 CP = 90 h
Position of the semester 1 Sem. in SuSe
Level [7] Master (Advanced)
Language [DE/EN] German or English as required
Lecturers
Area of study [MV-SAM] Fluid Mechanics and Turbomachinery
Additional informations
Livecycle-State [NORM] Active

Contents

  • Grundbegriffe der Numerik (Konsistenz, Stabilität, Konvergenz, Fehlerarten, Differenzquotient)
  • Physikalische Beschreibungen von Strömungen (Mikroskopisch, Makroskopisch, Mesoskopisch)
  • Übersicht über moderne Verfahren in der numerischen Strömungsmechanik, Vorstellung netzfreier Verfahren (Smooth Particle Hydrodynamics, Finite Pointset Method)
  • Grundbegriffe der kinetischen Gastheorie (Verteilungsfunktion, Momente der Verteilungsfunktion)
  • Erhaltungsgleichung der Verteilungsfunktion: Boltzmann-Gleichung
  • Kollisionsmodelle der Boltzmann-Gleichung und Gleichgewichtsverteilung
  • Lattice Boltzmann Gleichung
  • Lattice Boltzmann Algorithmus
  • Anfangs- und Randbedingungen für Lattice Boltzmann Methoden
  • Turbulenzmodellierung für Lattice Boltzmann Methoden
  • Anwendungen der Lattice Boltzmann Methode

Competencies / intended learning achievements

Die Studierenden sind in der Lage,
  • Grundbegriffe der Numerik und netzfreien CFD Verfahren wiederzugeben
  • die zugrundeliegende Theorie der Lattice Boltzmann Methode zur Strömungsberechnung zu erklären
  • die numerische Umsetzung der Lattice Boltzmann Methode zur Strömungsberechnung durchzuführen
  • ein Berechnungsprogramm für ein bestimmtes Strömungsproblem auf Basis der Lattice Boltzmann Methode zu entwickeln
  • ein bestimmtes Strömungsproblem mit der Lattice Boltzmann Methode zu berechnen und zu bewerten
  • die Ergebnisse einer Strömungsberechnung zu präsentieren und die beinhaltete Strömungsphysik zu erklären

Literature

  • Bird: Molecular Gas Dynamics. Clarendon Press Oxford
  • Ferziger, Peric: Computational Fluid Dynamics. Springer
  • Hänel: Molekulare Gasdynamik. Springer
  • Wolf-Gladrow: Lattice-Gas Automata and Lattice Boltzmann Models: an Introduction. Springer
  • Weiterführende Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Materials

Tafel, Beamer, Hilfsblätter und Aufgaben im OLAT verfügbar

References to Course [MV-SAM-86104-K-7]

Module Name Context
[MV-SAM-M194-M-7] Lattice Boltzmann Methods and Meshfree CFD Techniques P: Obligatory 2V, 3.0 LP