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Computational Fluid Dynamics (CFD)

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Computational Fluid Dynamics (CFD)
Modulbezeichnung (engl.): Computational Fluid Dynamics (CFD)
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Wirtschaftsingenieurwesen, Master, ASPO 01.10.2014
Code: WIMAScWPF-Ing12
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P450-0105
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+2U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
6
Studiensemester: 3
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Englisch
Prüfungsart:
Projektarbeit (70% der Gesamtbewertung) mit Präsentation (30% der Gesamtbewertung)

[letzte Änderung 11.02.2020]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

MAM.2.1.2.28 (P450-0105, P610-0458) Engineering und Management, Master, ASPO 01.10.2013 , Wahlpflichtfach, Fachtechnik
WIMAScWPF-Ing12 (P450-0105) Wirtschaftsingenieurwesen, Master, ASPO 01.10.2014 , 3. Semester, Wahlpflichtfach, allgemeinwissenschaftlich

geeignet für Austauschstudenten mit learning agreement
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 6 Creditpoints 180 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 135 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
WIMASc245 International Business Communication


[letzte Änderung 10.01.2021]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Frank Ulrich Rückert
Dozent:
Prof. Dr. Frank Ulrich Rückert


[letzte Änderung 11.02.2020]
Lernziele:
COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS
The method of Computational Fluid Dynamics (CFD) is used to develope numerical models for, e.g. wind mills, air planes or ships. To manage engineering projects with different international partners practise in english language is necessary.
 
ENGLISH LANGUAGE
Students should get practices to be prepared for business projects. All lessons will be held in english language.
 
Students who have successfully completed this module can
 
•       reproduce the basics of classical fluid mechanics and solve fluidic problems independently
•       report how to work on technical problems such as airplanes, wing profiles, windmills and water channels
•       demonstrate the basics of the commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) code ANSYS Workbench (CFX) and the open source CFD code OpenFOAM, including the creation of geometries, the structure of problems and the
         application of numerical simulation
•       Estimating costs and benefits of flow simulations and presenting further results


[letzte Änderung 10.01.2021]
Inhalt:
1.      Introduction to computational fluid dynamics (CFD)
1.1     Why comercial products? Why open-source?
1.2     We build our teams to develope the air plane
1.3     Crash course to ANSYS Workbench (CFX) and openFOAM
 
2.      Computational fluid dynamics and theory:
2.1     generate numerical meshes for industrial cases
  
3.      The overall conservation equations
3.1     mass conservation
3.2     momentum conservation
3.3     two equation turbulence models
3.4     energy conservation
  
4.      Discretization and numerical simulation
4.1     philosophy and aim of computational fluid dynamics (CFD)
4.2     What is pre-processing, solving and post-processing
4.3     parametric geometry and mesh types
4.4     numerical simulation of flow problems
4.5     visualization of fluid flow problems with postprocessing
4.6     validation of experimental results against simulation
 
Turbulence and numerical diffusion

[letzte Änderung 06.01.2020]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Methods and media:
•       theory lessons by the docent
•       guided computer exercies with ANSYS Workbench (CFX) and OpenFOAM
•       setup of simulation problems and presentation of results infront of audience

[letzte Änderung 06.01.2020]
Sonstige Informationen:
Additional information:
•       lessons will be given only in english language
•       work will be done in our PC pool
•       free student version of ANSYS Workbench, download here: http://www.ansys.com/products/academic/ansys-student
•       information about openFOAM, please refere to: http://openfoam.com/


[letzte Änderung 06.01.2020]
Literatur:
•       Cengel, Yunus A.; Cimbala, John M.: "Fluid Mechanics Fundamentals and Applications"; Mc Graw Hill; Higher Education; 2010
•       Peric, M., Ferziger, J. H.: "Computational Methods for Fluid Dynamics"; Springer-Verlag; 2004


[letzte Änderung 06.01.2020]
[Sun Dec  4 16:41:25 CET 2022, CKEY=wcfdx, BKEY=wim2, CID=WIMAScWPF-Ing12, LANGUAGE=de, DATE=04.12.2022]