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Simulation Partikelbeladener Strömungen

 

 Einführungskurs

Simulation Partikelbeladener Strömungen

mit vortragsbegleitendem Softwarepraktikum: CFD, DEM, LBM

Karlsruhe, 27. - 29. September 2017

GVT-Hochschulkurse cms

Programm und Anmeldeformular pdficon

 

Leitung: Prof. Dr.-Ing. Hermann Nirschl, Dr. rer. nat. Mathias Krause

Das Fachgebiet Simulation partikelbeladener Strömungen

 Die Simulation partikelbeladener Strömungen hat in den letzten Jahren aufgrund der immer größeren Leistungsfähigkeit von Computeranlagen eine weitreichende Bedeutung in der Chemie, Verfahrenstechnik, Biotechnologie und vielen Zulieferindustrien erlangt. Durch die rasche Entwicklung ist es möglich geworden, auch praxisrelevante Aufgabenstellungen einer Problemlösung zuzuführen. Die Simulationsmethoden helfen nicht nur, das Verständnis für vielfältige Aufgabenstellungen zu erhöhen, sondern werden derzeit auch konkret für die Auslegung von Verfahren, Maschinen und Anlagen eingesetzt.

Zielgruppe

Der Kurs ist abgestimmt auf Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von Unternehmen der chemischen und verfahrenstechnischen Industrie, sowie Angehörige von Hochschulen und Ingenieurbüros, die Simulationsmethoden erlernen oder vertiefen wollen, um diese für die Lösung von Aufgabenstellungen aus der Praxis einsetzen zu können. Er dient auch dazu, eine Einschätzung über die Möglichkeiten einer numerischen Simulation zu erhalten.

Vorkenntnisse auf dem Gebiet der numerischen Simulation werden nicht vorausgesetzt.

Zielsetzung des Kurses

Der Kurs vermittelt die Grundlagen der numerischen Strömungssimulation von partikelbeladenen Strömungen. Die grundsätzliche Vorgehensweise zur erfolgreichen Simulation einer mehrphasigen Strömung wird erläutert und anhand einfacher Beispiele durch ein Softwarepraktikum am Computer vertieft. Besonderes Augenmerk liegt auf der Vermittlung der Möglichkeiten von derzeit verfügbaren Programmen.

Wohl einmalig in der Kombination bietet der Kurs die Möglichkeit, mit Hilfe von erfahrenen Mitarbeitern die theoretisch erläuterten Zusammenhänge anhand von ausgewählten Übungsbeispielen am Computer selbst zu vertiefen. Die Abendveranstaltungen bieten zudem die Gelegenheit zum branchenübergreifenden Austausch und zur Diskussion von Simulationsproblemen. Aufbauend auf den Ergebnissen von Forschungsprogrammen und Vorlesungen am Institut einerseits und der langjährigen Erfahrung der Kursleiter in der Simulation andererseits, vermittelt der Kurs die Theorie der Simulation auf einem für Ingenieure in der industriellen Praxis verständlichem Niveau.

Nicht zuletzt bietet der Kurs

  • · den Einstieg in die noch relativ junge, sich aber sehr rasch entwickelnde Simulationstechnik,
  • · ein Einschätzungsvermögen zur Lösung von praktischen Aufgabenstellungen,
  • · das persönliche Kennenlernen von Fachleuten aus Hochschule und Industrie sowie den Kontakt zu Doktoranden, die an Forschungsprojekten arbeiten.

 

Themenübersicht

  • Strömungsmechanische Grundgleichungen, numerische Lösungsverfahren, Finite Differenzen und Finite Volumen
  • Einführung in OpenFOAM
  • Laminare Strömungen mit Übung
  • Turbulente Strömungen mit Übung
  • Visualisierung von Simulationsergebnissen
  • Einführung in Mehrphasenströmungen
  • Euler/Lagrange Verfahren mit Übung
  • Euler/Euler Verfahren mit Übung
  • Einführung in Diskrete Elemente Methode (DEM) mit Übung
  • Kopplung CFD-DEM mit Übung
  • Alternative Methoden, Lattice Boltzmann Methode
  • Einführung Einführung in Mehrphasenströmungen mit LBM
  • Euler/Lagrange mit Übung (OpenLB)
  • Euler/Euler mit Übung (OpenLB)

Softwarepraktikum

Der Kurs soll nicht nur theoretisches Wissen vermitteln, sondern das Gelernte durch Übungen am Computer vertiefen. Dazu werden typische Beispiele für partikuläre Strömungen u.a. mit den Programmen OpenFOAM und OpenLB unter intensiver Betreuung erarbeitet und simuliert. Der Kurs dient auch dazu zu zeigen, wie sich typische Fehler bei einer Simulation vermeiden und Ergebnisse richtig einschätzen lassen.

 

Vortragende des Instituts für MVM

  • Prof. Dr.-Ing. Hermann Nirschl
  • Dr. rer. nat. Mathias Krause
  • M.Sc. Maximilian Gaedtke
  • Dipl.-Ing. Marco Gleiss
  • Dipl.-Ing. Simon Hammerich
  • Dipl.-Math. techn. Fabian Klemens
  • Dipl.-Ing. Michael Kespe
  • Marie-Luise Maier (St.-Ex.)
  • M.Sc. Albert Mink
  • Dipl.-Ing. Steffen Schmelzle
  • M.Sc. Robin Trunk

In Kooperation  mit DECHEMA e.V.

 

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