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
Počet kreditů
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
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
Typ (způsob) výuky
Přednáška
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
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