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:

Module MV-SAM-M194-M-7

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

Module Identification

Module Number Module Name CP (Effort)
MV-SAM-M194-M-7 Lattice Boltzmann Methods and Meshfree CFD Techniques 3.0 CP (90 h)

Basedata

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
Module Manager
Lecturers
Area of study [MV-SAM] Fluid Mechanics and Turbomachinery
Reference course of study [MV-88.808-SG] M.Sc. Computational Engineering
Livecycle-State [NORM] Active

Courses

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
2V MV-SAM-86104-K-7
Lattice Boltzmann Methods and Meshfree CFD Techniques
P 28 h 62 h - - PL1 3.0 SuSe
  • About [MV-SAM-86104-K-7]: Title: "Lattice Boltzmann Methods and Meshfree CFD Techniques"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 62 h

Examination achievement PL1

  • Form of examination: oral examination (30 Min.)
  • Examination Frequency: each semester
  • Examination number: 10104 ("Lattice Boltzmann Methods and Meshfree CFD Techniques")

Evaluation of grades

The grade of the module examination is also the module grade.


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

References to Module / Module Number [MV-SAM-M194-M-7]

Module-Pool Name
[MV-ALL-MPOOL-6] Wahlpflichtmodule allgemein
[MV-CE-MPOOL-6] Wahlpflichtmodule Computational Engineering
[MV-MBINFO-MPOOL-6] Wahlpflichtmodule Maschinenbau mit angewandter Informatik