Detail předmětu

Numerické modelování proudění vody

FAST-CR55Ak. rok: 2013/2014

Úvod do problematiky numerického modelování
Numerické metody řešení:
- proudění vody ve 2D a ve 3D,
- šíření znečištění,
- porušení sypaných hrází,
- stability VH objektů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav vodních staveb (VST-VST)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí se základními numerickými modely používanými pro řešení úloh proudění vody, jakosti, napjatosti a přetvoření. Po absolvování předmětu je posluchač schopen:
- vysvětlit základní pojmy numerického modelování
- vysvětlit problematiku numerického modelování proudění vody
- řešit úlohy proudění vody v 1D, 2D a 3D
- řešit vybrané problémy přetvoření hrází

Prerekvizity

Matematika, Hydraulika I, Hydrologie, Mechanika zemin, Pružnost a plasticita, Statika stavebních konstrukcí.

Korekvizity

Matematické modelování ve vodním hospodářství

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky předmětu jsou doplněny prezentací proudění z matematického a fyzikálního výzkumu prováděného na fakultě.

Způsob a kritéria hodnocení

Úspěšné zakončení předmětu vyžaduje absolvování cvičení s udělením zápočtu z daného předmětu, splnění podmínek výpočtové i pojmové části písemného testu a vlastní zkoušky.

Osnovy výuky

1. Úvod do studia
2. Numerické metody řešení vybraných úloh
3-7.Modelování proudění ve 2D a ve 3D (ANSYS/FLOTRAN)
8. Modelování šíření znečištění (Mike11, Znec)
9. Rovinné přetvoření betonové hráze (ANSYS)
10. Porušení sypaných hrází v důsledu přelití

Učební cíle

Cílem je seznámit posluchače s principy numerického modelování proudění vody. Studenti se seznámí se základními numerickými modely používanými pro řešení úloh proudění vody, jakosti, napjatosti a přetvoření.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Doporučené volitelné složky programu

Je možná spolupráce na výzkumných projektech v oblasti numerického modelování ve vodním hospodářství.

Základní literatura

FLETCHER, Clive A. J: Computational Techniques for Fluid Dynamics. Springer-Verlag, Berlin, 1991. ISBN 0172-5726. (EN)
WILCOX, David C.: Turbulence Modeling for CFD. DCW Industries, Inc., 1994. ISBN 0-9636051-0-0. (EN)

Doporučení literatura

HAVLÍK, V., INGEDULD, P., VANĚČEK, S., ZEMAN, E.: Matematické modelování neustáleného proudění. ČVUT Praha, 1992. (CS)
ŘÍHA, Jaromír et al.: Matematické modelování hydrodynamických a disperzních jevů. PC-DIR Brno, 1997. ISBN 80-214-0827-8. (CS)
CHUNG, T.J.: Computational Fluid Dynamics. Cambridge University Press, 2002. ISBN 0 521 59416 2. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-K-C-SI magisterský navazující

    obor V , 2 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program N-P-C-SI magisterský navazující

    obor V , 2 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program N-P-E-SI magisterský navazující

    obor V , 2 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do studia.
2. Numerické metody řešení vybraných úloh.
3.-7.Modelování proudění ve 2D a ve 3D (ANSYS/FLOTRAN).
8. Modelování šíření znečištění (Mike11, Znec).
9. Rovinné přetvoření betonové hráze (ANSYS).
10. Porušení sypaných hrází v důsledu přelití.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Osnova

1.–2. Řešení jednoduchých úloh proudění vody pomocí tabulkového procesoru.
3.-7. Numerické modelování proudění ve 2D a ve 3D (ANSYS/FLOTRAN).
8. Numerické modelování znečištění v programu HEC, Mike11, Znec.
9. Rovinné přetvoření betonové hráze (ANSYS).
10. Numerické modelování porušení sypané hráze v důsledu přelití v tabulkovém procesoru.