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Numerische Strömungsberechnung : Schneller Einstieg durch anschauliche Beispiele / von Stefan Lecheler
Resource type: Ressourcentyp: Buch (Online)Buch (Online)Sprache: Deutsch Reihen: SpringerLink BücherVerlag: Wiesbaden : Vieweg+Teubner Verlag / Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, Wiesbaden, 2011Auflage: 2., aktualisierte und erweiterte AuflageBeschreibung: Online-Ressource (X, 186S. 130 Abb, digital)ISBN:- 9783834881816
- 620.1064
- 620.10640151864
- TA357-359
Inhalte:
Zusammenfassung: Inzwischen haben Strömungsberechnungs-Programme einen so hohen Entwicklungsstand hinsichtlich Flexibilität, Genauigkeit und Effizienz erreicht, dass sie für sehr viele Strömungsprobleme erfolgreich eingesetzt werden können. Dieses Lehr- und Übungsbuch richtet sich an zukünftige Anwender von kommerzieller Berechnungssoftware zur Strömungsmechanik. Neben den Grundlagen liegt der Schwerpunkt auf ausführlich dargestellten Beispielen mit ergänzenden praktischen Hinweisen sowie auf dem Umgang mit kommerziellen CFD-Programmen einschließlich Rechennetzerzeugung und Auswertung. Verständnisfragen inklusive Antworten geben dem Einsteiger Sicherheit für grundlegende Zusammenhänge. In der zweiten Auflage wurde ein weiteres Beispiel Doppelrohr-Wärmeübertrager aufgenommen und alle Beispiele wurden auf die aktuelle Version ANSYS 13.0 angepasst. Der Inhalt Ziel und Aufbau des Buches - Erhaltungsgleichungen der Strömungsmechanik - Diskretisierung - Rechennetze - Lösungsverfahren - Ablauf einer numerischen Strömungsberechnung - Drei Anwendungsbeispiele Die Zielgruppen Studenten der Ingenieurwissenschaften an Hochschulen Ingenieure und Lehrer, die sich mit CFD-Fragestellungen befassen Der Autor Dr.-Ing. Stefan Lecheler ist Professor für Technische Thermodynamik in der Fakultät für Maschinenbau an der Universität der Bundeswehr München.PPN: PPN: 1651000115Package identifier: Produktsigel: ZDB-2-SEB | ZDB-2-STI
Vorwort; Inhaltsverzeichnis; Symbolverzeichnis; 1 Einführung; 1.1 Ziel dieses Buchs; 1.2 Aufgaben der numerischen Strömungsberechnung; 1.3 Aufbau des Buchs; 2 Die Erhaltungsgleichungen der Strömungsmechanik; 2.1 Ziel dieses Kapitels; 2.2 Herleitung der Erhaltungsgleichungen; 2.2.1 Massenerhaltungsgleichung; 2.2.2 Impulserhaltungsgleichungen; 2.2.3 Energieerhaltungsgleichung; 2.3 Navier-Stokes-Gleichungen; 2.3.1 Vollständige Navier-Stokes-Gleichungen; 2.3.2 Zusätzlich benötigte Gleichungen; 2.3.3 Randbedingungen; 2.3.4 Reynolds-gemittelte Navier-Stokes-Gleichungen; 2.3.5 Turbulenzmodelle
2.4 Vereinfachungsmöglichkeiten2.4.1 Einführung; 2.4.2 Thin-Layer-Navier-Stokes-Gleichungen; 2.4.3 Euler-Gleichungen; 2.4.4 Grenzschicht-Gleichungen; 2.4.5 Potentialgleichung; 3 Die Diskretisierung der Erhaltungsgleichungen; 3.1 Ziel dieses Kapitels; 3.2 Was bedeutet Diskretisierung?; 3.3 Räumliche Diskretisierung; 3.3.1 Diskretisierung der 1. Ableitungen; 3.3.2 Diskretisierung der 2. Ableitungen; 3.4 Zeitliche Diskretisierung; 3.4.1 Zeitasymptotische bzw. stationäre Lösungen; 3.4.2 Zeitgenaue bzw. instationäre Lösungen; 3.5 Differenzengleichungen; 3.5.1 Herleitung
3.5.2 Konsistenz, Stabilität und Konvergenz3.5.3 Additive numerische Viskosität; 3.5.4 Upwind-Diskretisierung; 3.5.5 Explizite und implizite Diskretisierung; 3.5.6 Zusammenfassung; 4 Rechennetze; 4.1 Ziel dieses Kapitels; 4.2 Übersicht; 4.3 Strukturierte Rechennetze; 4.3.1 Kartesische Rechennetze; 4.3.2 Schiefwinklige Rechennetze; 4.3.3 Die Koordinatentransformation in schiefwinklige Koordinaten; 4.3.4 Blockstrukturierte Rechennetze; 4.4 Unstrukturierte Rechennetze; 4.5 Rechennetzadaption; 4.5.1 Die Netzverdichtung; 4.5.2 Adaptive Rechennetze; 5 Lösungsverfahren; 5.1 Ziel dieses Kapitels
5.2 Übersicht5.3 Zentrale Verfahren; 5.3.1 Übersicht; 5.3.2 Lax-Wendroff-Verfahren; 5.3.3 Runge-Kutta-Mehrschritt-Verfahren; 5.3.4 ADI-Verfahren; 5.4 Upwind-Verfahren; 5.4.1 Übersicht; 5.4.2 Flux-Vector-Splitting-Verfahren; 5.4.3 Flux-Difference-Splitting-Verfahren; 5.4.4 Zusammenfassung; 5.5 High-Resolution-Verfahren; 5.5.1 Übersicht; 5.5.2 Monotonie-, TVD- und Entropiebedingung; 5.5.3 Limiter-Funktionen; 5.5.4 Zusammenfassung; 5.6 Vergleich der Verfahren; 5.6.1 Stationäre Strömung durch eine divergente Düse; 5.6.2 Instationäre Strömung in einem Stoßwellenrohr
7.1.5 Erzeugung der Außenränder des Rechengebiets
6 Ablauf einer numerischen Strömungsberechnung6.1 Ziel dieses Kapitels; 6.2 Übersicht; 6.3 Einlesen der Geometrie; 6.4 Erzeugung des Rechengebiets; 6.5 Erzeugung des Rechennetzes; 6.6 Vorbereitung der Strömungsberechnung; 6.7 Strömungsberechnung; 6.8 Auswertung; 6.9 Validierung; 6.10 Einführung in die Übungsbeispiele; 6.11 Die Arbeitsumgebung ANSYS WORKBENCH; 7 Beispiel Tragflügelumströmung; 7.1 Erzeugung der Geometrie; 7.1.1 Starten des Programms DESIGN MODELER; 7.1.2 Einlesen der Koordinaten als Kurve; 7.1.3 Definition der Kurve als Oberfläche; 7.1.4 Definition der Oberfläche als Komponente
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