Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών

Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο

Υπολογιστική Ρευστομηχανική

Είδος Μαθήματος: Επιλογής Υποχρεωτικό
Το μάθημα στοχεύει στην εξοικείωση των φοιτητών σε ένα ευρέως αναπτυσσόμενο πεδίο όπως είναι η Υπολογιστική Ρευστομηχανική και στην ανάπτυξη δεξιοτήτων που θα τους οδηγήσει στην ικανότητα σχεδιασμού, εκτέλεσης και ελέγχου αριθμητικών προσομοιώσεων με χρήση Η/Υ, προβλημάτων στην επιστημονική περιοχή της Μηχανικής Ρευστών.

Με την ολοκλήρωση των διαλέξεων οι φοιτητές θα πρέπει να:

 

    • έχουν άριστη γνώση των διαφόρων τύπων εξισώσεων (ελλειπτικές, παραβολικές, υπερβολικές) καθώς και τα χαρακτηριστικά της κάθε εξίσωσης όπως αυτά καθορίζονται από τον τύπο της

 

    • γνωρίζουν τις βασικές αρχές που διέπουν τις μεθόδους των πεπερασμένων όγκων / στοιχείων

 

    • γνωρίζουν την κατασκευή υπολογιστικού πλέγματος (δομημένου και μη-δομημένου) καθώς και μεθόδους για τον έλεγχο της ποιότητας αυτών

 

    • είναι εξοικειωμένοι με αλγόριθμους τύπου SIMPLE και PISO

 

    • είναι σε θέση να απεικονίζουν τις ροϊκές γραμμές και τις ισοϋψείς πίεσης ενός μη μόνιμου πεδίου ροής

 

    • έχουν κατανοήσει πλήρως την έννοια του μετασχηματισμού συντεταγμένων και να είναι σε θέση να επιβάλλουν τις κατάλληλες οριακές συνθήκες

 

    • έχουν κατανοήσει τις βασικές αρχές για την περιγραφή αριθμητικών μεθόδων (ακρίβεια, ευστάθεια, σύγκλιση)

 

    • είναι σε θέση να παρουσιάσουν τα αποτελέσματα τους με τρόπο ευπαρουσίαστο και επιστημονικά ακριβή με χρήση κατάλληλων σχεδιαστικών πακέτων

 

    • αποκτήσουν σχετική ευχέρεια με μερικά από τα περισσότερο διαδεδομένα υπολογιστικά πακέτα (ANSYS CFD, PHOENICS, FLUENT)

 

    • έχουν κατανοήσει τις έννοιες του σφάλματος και της αβεβαιότητας στη μοντελοποίηση με χρήση αριθμητικών μεθόδων

 

 

Το μάθημα περιγράφεται από τις κάτωθι βασικές έννοιες:

 

    • Στρωτή και τυρβώδης ροή

 

    • Ευστάθεια, Ακρίβεια, Σύγκλιση

 

    • Μέθοδοι πεπερασμένων όγκων / στοιχείων

 

    • SIMPLE

 

    • PISO

 

    • Πλέγματα

 

    • Μέθοδος Crank-Nicolson

 

    • Computational Fluid Dynamics (CFD).

 

 

Ασκήσεις πράξης συνοδεύουν την θεωρία καθ’ όλη τη διάρκεια του εξαμήνου με σκοπό την πληρέστερη κατανόηση της ύλης.

Απαιτούμενες γνώσεις: Μαθηματικά Ι, Μαθηματικά ΙΙ, Μηχανική Ρευστών Ι, Μηχανική Ρευστών ΙΙ, Υδροδυναμικές Μηχανές, Θερμοδυναμική.