Detail předmětu

CFD v úlohách přenosu tepla

FSI-LPTAk. rok: 2025/2026

Výpočtová mechanika kontinua umožňuje řešit širokou škálu inženýrských aplikací. Tento studijní program se zaměřuje výhradně na problémy spojené s přenosem tepla. Cílem kurzu je seznámit studenty se základními mechanismy přenosu tepla a způsobem, jakým jsou implementovány v programu ANSYS Fluent. Předmět se skládá z teoretické a praktické části. V teoretické se student hlouběji seznámí s principy a modely, které vedou ke správnému řešení problémů spojenými s přenosem tepla uvnitř výpočetní domény. V praktické části předmětu pak studenti řeší úlohy spojené problematikou přenosu tepla, jako vedení, přirozené proudění, radiace, výměníky tepla atd.. Během kurzu si každý ze studentů zvolí individuální téma spojené s problematikou přenosu tepla, za jejíž řešení bude na závěr ohodnocen.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Zajišťuje ústav

Vstupní znalosti

Znalost práce s programem Ansys Fluent, Znalost základních pilířů numerických simulací metodou CFD – rovnice kontinuity, N-S rovnice, metoda konečných objemů, metody řešení soustav lineárních rovnic

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Klasifikovaný zápočet bude udělen na základě ohodnocení semestrálního projektu samostatně řešeného studentem.

Učební cíle

Prohloubení teoretických i praktických znalostí v programu ANSYS Fluent o praktiky spojené s řešením problémů spojených s přenosem tepla.

Studijní opory

Základní literatura

Computational Heat Transfer and Fluid Mechanics. Basel: MDPI - Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2022. ISBN 9783036545431. Dostupné z: https://doi.org/10.3390/books978-3-0365-4544-8. (EN)
PATANKAR, Suhas V. Numerical heat transfer and fluid flow. Bristol, PA: Taylor & Francis, 1980. ISBN 0-89116-522-3. (EN)
TANNEHILL, John C; ANDERSON, Dale A. (Dale Arden) a PLETCHER, Richard H. Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer. Second Edition. Philadelphia: Taylor & Francis, 1997. ISBN 1-56032-046-X. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-SUE-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  • Úvod do modelování přenosu tepla v CFD
  • Zákon zachování energie
  • Vedení tepla
  • Okrajové podmínky při přestupu tepla
  • Součinitel přestupu tepla
  • Přirozená / nucená konvekce
  • Prandtlovo číslo a jeho vliv na přenos tepla v tekutinách
  • Spojený přestup tepla proudění + vedení
  • Modelování radiace (DO + S2S)
  • Výměníky tepla
  • Tepelný komfort
  • Var
  • Konzultace prací na semestrálním projektu

Cvičení s počítačovou podporou

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  • Vedení tepla jednoduchou doménou
  • Směšování dvou proudů vzduchu o rozdílných teplotách
  • Stanovení hodnoty součinitele přestupu tepla
  • Přirozeně větraný prostor se zdrojem tepla
  • Výpočet radiace bez přítomnosti participujícího média (S2S přístup)
  • Výpočet radiace s participujícím médiem (DO metoda)
  • Výměník tepla
  • Výpočet proudění kolem tepelného manekýna
  • Var pomocí Volume of Fluid přístupu
  • Konzultace prací na semestrálním projektu