Studenti budou seznámeni s principy řešení rovnic popisujících proudění tekutin metodou konečných objemů.
Na reálných problémech bude prezentován postup od formulace úlohy, přes popis a volbu vhodné numerické metody, přípravu výpočtu, získání numerických výsledků a jejich zpracování, až po ověření výsledků například pomocí srovnání s experimentem.
Řešené problémy se budou týkat jak nestlačitelného proudění ve 2D a 3D kanálech a v mezní vrstvě atmosféry, tak stlačitelného transsonického obtékání profilů, křídel a lopatek turbostrojů.

1. Základní modely proudění
2. Formulace metody konečných objemů, princip aproximace numerických toků, chyba aproximace a řád přesnosti
3. Numerické řešení pomocí sdružených a sekvenčních metod, explicitní a implicitní metody
4. Analýza chyby numerické aproximace modelu
5. Turbulentní proudění, základní modely turbulence
6. Aplikace modelů turbulence v aerodynamice
7-11. Aplikace MKO na vybrané případy ve vnitřní a vnější aerodynamice,
12. Tvarová optimalizace, popis gradientní metody a metod založených na metodě hrubé síly
13. Aplikace optimalizačních metod na vybrané případy proudění

1. Základy práce s programovým balíkem OpenFOAM
2. Příprava výpočtů, tvorba sítě, zadání počátečních a okrajových podmínek
3. Řešení rovnice konvekce s difuzí schématem prvního a druhého řádu přesnosti
4. Analýza chyby aproximace
5-6. Numerické řešení turbulentního obtékání desky
7-11. Řešení vybraných úloh z aerodynamiky
12-13. Aplikace optimalizačních metod

Blazek, J.: Computational Fluid Dynamics: Principles and Applications, 2005, Elsevier.
Versteeg, H.K., Malalasekera, W.: An introduction to Computational FLuid Dynamics: The finite volume method, Pearson education, 2007
Ferziger, J. H., Peric M.: Computational methods for fluid dynamics, 1996, Springer.
Fürst, J., Kozel, K.: Numerická řešení problémů proudění I, 2001, skripta ČVUT.
Fořt, J., Kozel, K.: Numerická řešení problémů proudění II, 2002, Skripta ČVUT.
Kozel, K., Halama, J., Fořt, J., Fürst, J.: Numerická simulace problémů proudění I, 2006, Skripta ČVUT.
Beneš, L., Kozel, K., Bodnár, T., Sládek, I.: Numerická simulace problémů proudění II, 2005, Skripta ČVUT.

Metoda konečných objemů Numerické simulace proudění CFD