Amtliche Bekanntmachungen - Institut für Textiltechnik - RWTH ...
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Modul: Numerische Strömungsmechanik I [MSALLGMB-1031]<br />

MODUL TITEL: Numerische Strömungsmechanik I<br />

ALLGEMEINE ANGABEN<br />

Fachsemester Dauer Kreditpunkte SWS Häufigkeit Turnus Start Sprache<br />

42<br />

1 1 4 3 jedes 2.<br />

Semester<br />

INHALTLICHE ANGABEN<br />

Inhalt Lernziele<br />

1<br />

• Einführung in die numerische Strömungsmechanik<br />

• Beispiele von Strömungssimulationen<br />

• Grundlegende Erhaltungsgleichungen<br />

• Variierende mathematische Formulierungen<br />

2<br />

• physikalische Bedeutung der Charakteristiken<br />

• Bestimmung des mathematischen Typs der Erhaltungsgleichungen<br />

• Charakteristische Form der Erhaltungsgleichungen<br />

3<br />

• Grundlagen der Diskretisierung von partiellen Differentialgleichungen<br />

• Abbruchfelder und Konsistenz<br />

4<br />

• Lösungsmethoden <strong>für</strong> skalare Gleichungen<br />

5<br />

• Stabilitätsanalyse von Anfangswertproblemen<br />

• Diskrete Strömungstheorie<br />

6<br />

• von Neumann Analyse<br />

• CFL Bedingung<br />

7<br />

• Hirt'sche Stabilitätsanalyse<br />

8<br />

• Einführung in die numerische Lösung von Randwertproblemen<br />

9<br />

• Klassische Iterationsverfarhen<br />

• Konvergenz iterativer Lösungsmethoden<br />

10<br />

• ILU, Krylov-Unterraum Methoden<br />

11<br />

• Mehrgittermethoden<br />

12<br />

• Transformation der partiellen Differentialgleichungen in<br />

krummlinige Koordinaten<br />

• Abbruchfelder auf körperangepassten Netzen<br />

SS 2011 Deutsch<br />

Fachbezogen:<br />

• Die Studierenden haben detaillierte Kenntnisse der<br />

partiellen Differentialgleichungen der Strömungsmechanik.<br />

• Sie beherrschen die Grundlagen der Diskretisierung<br />

partieller Differentialgleichungen.<br />

• Sie können numerische Methoden <strong>für</strong> die Lösung partieller<br />

Differentialgleichungen anwenden.<br />

• Sie können Abbruchfehler numerischer Lösungsschemata<br />

bestimmen und verstehen deren Eigenschaften.<br />

• Sie verstehen die Stabilität und Konsistenz von Lösungsschemata.<br />

• Sie können Grenzwertprobleme mit iterativen Schemata<br />

lösen.<br />

• Sie beherrschen die Diskretisierung <strong>für</strong> verschiedene<br />

Netztypen.<br />

• Sie können Lösungsschemata auf verschiedenen<br />

Rechnerarchitekturen implementieren.<br />

Nicht fachbezogen (z.B. Teamarbeit, Präsentation, Projektmanagement,<br />

etc.):<br />

• Die Diskussion verschiedener Beispiel numerischer<br />

Strömungssimulation fördert das Verständnis<br />

theoretischer Aspekte in praktischen Anwendungen.<br />

• Die Teamarbeit wird in Kleingruppenübungen gefördert.

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