Modulbeschreibung

Process and Product Simulations

Kürzel:

M_CFD_FEM

Durchführungszeitraum:

HS/17-HS/23

ECTS-Punkte:

Lernziele:

Solving engineering problems with numerical methods.
Theoretical background of numerical simulations: time discretization, finite elements, and finite volumes.
Practical application of numerical methods.
Critical analysis of the use of simulations and interpretation of simulation results.
Verification and validation – comparison with reality
CFD, heat transfer, and structural mechanics in ANSYS

Verantwortliche Person:

Prof. Dr. Nordborg Henrik

Standort (angeboten):

Rapperswil-Jona

Empfohlene Module:

Materialtechnologie 1 (EEU) (M_MatT1EU, HS/10-HS/23), Materialtechnologie 2 (EEU) (M_MatT2EU, FS/11-FS/24), Physik 1 - Mechanik (M_Ph1Mech, WS/05-HS/23), Physik 2 (EEU) (M_Ph2EU, FS/11-FS/24), Physik 3 - Schwingungen und Wellen, Optik (M_Ph3SWO, HS/11-HS/23), Thermo- und Fluiddynamik 1 (EEU) (M_TFD1EU, HS/16-HS/22), Thermo- und Fluiddynamik 2 (EEU) (M_TFD2EU, FS/12-FS/22)

Zusätzlich vorausgesetzte Kenntnisse:

Englisch (Das Programm ANSYS und seine Manuals sind auf Englisch)

Skriptablage:

https://moodle.ost.ch

Modultyp:

Standard-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_10(Empfohlenes Semester: 5)

Standard-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_14(Empfohlenes Semester: 5)

Standard-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_21(Empfohlenes Semester: 5)

Standard-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_24(Empfohlenes Semester: 5)

ECTS-Punkte pro Kategorie

Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_10

Spezialkategorie: Grundlagen EEU, Vertiefung ET, Vertiefung UT, Mathematik, Naturwissenschaften / 4 Punkte

Vertiefungsmodule Energietechnik / 4 Punkte

Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_14

Spezialkategorie: Grundlagen EEU, Vertiefung ET, Vertiefung UT, Mathematik, Naturwissenschaften / 4 Punkte

Vertiefungsmodule Energietechnik / 2 Punkte

Vertiefungsmodule Umwelttechnik / 2 Punkte

Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_21

Spezialkategorie: Grundlagen EEU, Vertiefung ET, Vertiefung UT, Mathematik, Naturwissenschaften / 4 Punkte

Vertiefungsmodule Energietechnik / 2 Punkte

Vertiefungsmodule Umwelttechnik / 2 Punkte

Modulbewertung

Bewertungsart:

Note von 1 - 6

Leistungsbewertung

Während des Semesters:

Zwei schriftliche Prüfungen. Bewertung der Projektarbeit (CFD und FEM).

Bewertungsart:

Note von 1 - 6

Kurse in diesem Modul

Process and Product Simulations

Kürzel:

CFD_FEM

Semester:

Lernziele:

siehe Modulbeschreibung

Plan und Lerninhalt:

Continuum mechanics: the basic equations of structural mechanics, heat transfer, and fluid dynamics.
Numerical methods and algorithms.
Introdution to ANSYS
Structural mechanics (FEM):
- Rigid bodies
- Deformable bodies (linear elastic and nonlinear)
- Contact modeling
- Numerical convergence
- Interpretation of the results
Computational Fluid Dynamics (CFD):
- Navier Stokes equations
- Discretization and numerics, Finite Volume Method
- Stationary and incompressible flow
- Turbulence modeling
- Transient flows
- Compressible flows
- Converence and mesh studies
- Interpretation of the results
Thermal Simulations:
- Heat conduction with FEM and CFD
- Convection with CFD
- Thermal radiation
- Thermal Contacts
Fluid-Structure Interaction (FSI)

Unterrichtssprache:

Englisch

Kursart:

Durchführung gemäss Stundenplan

Vorlesung mit 2 Lektionen pro Woche

- Max. Teilnehmer: 120

- Harte Grenze: ja

Uebung mit 2 Lektionen pro Woche

- Max. Teilnehmer: 18

- Harte Grenze: ja