Numerické modelování proudění, přenosu tepla a hmoty komerčním programem FLUENT. Modely turbulence, spalování, radiace, fázové změny a vícefázové toky. Cvičení zaměřena na tvorbu sítě a řešení praktických příkladů.

1. CFD - úvod. Bilancované veličiny. Integrální bilance. Gaussova věta a PDE.
Rovnice kontinuity, bilance hybnosti a energie (jen pomocí vnitřní energie).

2. Rovnice bilance energie. Konstitutivní rovnice Newtonských tekutin.
Co je to turbulence, časové měřítko 10 kHz, rozměry Kolmogorovských vírů.
Návod na to jak identifikovat přechod do turbulence - vždy nejprve zkusit laminární řešení
Tabulka základní případů a odpovídajících hodnot kritického Reynoldsova čísla.
Modely typu RANS (Reynolds Averaging Navier Stokes), časové zprůměrnění transportních rovnic. Filtrovaná rovnice kontinuity. Rovnice transportu hybnosti, Reynoldsova napětí.

3. Boussinesq hypotéza u'f' = mit grad f.
Konstitutivní rovnice Reynoldsových napětí. Modely turbulence Prandl, Spalart Almaras.
Dvourovnicové modely k eps. Odhady k, eps pro kanál a míchadlo. Turbulentní viskozita jako funkce kinetické energie turbulence a její dissipace (odvození).
Transportní rovnice pro k. Produkce turbulence.

4. Rovnice transportu dissipace kinetické energie turbulence.
Modely k-eps, k-omega. Modely LES (Large Eddy Simulation), konvoluční filtry, SGS napětí, Leonardova napětí a cross-napětí.

5. Pokračování LES: Model SGS Smagorinski, analogie Prandtl, RNG
Vicefázové toky, příklady. Lagrange - trajektorie částic a síly odporu.
Mixture model.

6. Pokračování vícefázových toků: Euler/Euler, VOF.
Spalování: raidace (aL, Hottelovy diagramy, DTRM, DO, P+, Rosseland)

7. Spalování: Modely konečné reakční rychlosti (laminar, EDM, EDC)
Nonpremix PDF. Premix (fronta plamene).
Kinetika Magnusen Hjertager, Arrhenius. PDF = transport f a transport variance. Dvoubodová pdf, a beta funkce.


8. Spalování: laminar flamelet, VOF

CFD, transport equations, constitutive equations, turbulence modeling (RANS, LES), combustion, radiation, multiphase flows