Modulbeschreibung
Process and Product Simulations
Kürzel:
M_CFD_FEM
Durchführungszeitraum:
HS/17-HS/23
ECTS-Credits:
4
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:
Modultyp:
Wahlpflicht-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_10(Empfohlenes Semester: 5)
Wahlpflicht-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_14(Empfohlenes Semester: 5)
Wahlpflicht-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_21(Empfohlenes Semester: 5)
Wahl-Modul für Erneuerbare Energien und Umwelttechnik STD_24(Empfohlenes Semester: 5)
ECTS-Credits pro Kategorie
Spezialkategorie: Grundlagen EEU, Vertiefung ET, Vertiefung UT, Mathematik, Naturwissenschaften / 4 Credits
Vertiefungsmodule Energietechnik / 4 Credits
Spezialkategorie: Grundlagen EEU, Vertiefung ET, Vertiefung UT, Mathematik, Naturwissenschaften / 4 Credits
Vertiefungsmodule Energietechnik / 2 Credits
Vertiefungsmodule Umwelttechnik / 2 Credits
Spezialkategorie: Grundlagen EEU, Vertiefung ET, Vertiefung UT, Mathematik, Naturwissenschaften / 4 Credits
Vertiefungsmodule Energietechnik / 2 Credits
Vertiefungsmodule Umwelttechnik / 2 Credits
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:
1
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