Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage:

• ein grundlegendes Verständnis für die numerische Strömungssimulation (CFD) und die ANwendungsmöglichkeiten in der Verfahrenstechnik, insbesondere der thermischen Verfahrenstechnik entwickelt zu haben;
• eine typische CFD Aufgabenstellung zu definieren (Geometrie, Randbedingungen, angestrebte Ergebnisse bzw. Erkenntnisse aus der SImulation);
• aus der Kenntnis über die Möglichkeiten und Grenzen moderner CFD Software Werkzeuge eine geeignete Auswahl für die jeweilige Problemstellung zu treffen;

Typische fluiddynamische Aufgabenstellungen in der Thermischen Verfahrenstechnik: Mischprozesse: Verteilen von Gasen, Flüssigkeiten, Anströmung von Trennappparaten, Optimierung von Druckverlusten, Mehrphasenströmungen, Stoffaustausch zwischen Phasen, Stoffdurchgang (z.B. Membrantrennverfahren), Kopplung von Strömung, Wärme- und Stoffdurchgang (z.B. Verdampfung, Kondensation), Instationäre Probleme (z.B. Mischprozesse, reaktive Strömungen), Möglichkeiten zur Erfassung und Beschreibung der Problemstellungen. Numerische Strömungssimulation (CFD): Grundlagen, Geometrie (Preprocessing), Diskretisierung der Navier-Stokes-Gleichung, Kontinuitätsgleichung, Energiegleichung; FE-, FV-Solver; Randbedingungen; Auswertung der Rechenergebnisse (Postprocessing); Turbulenzmodellierung; Mehrphasenströmungen: Euler/Euler, Euler/Lagrange; Möglichkeiten und Grenzen von CFD (Beispiele); Stärken und Schwächen der aktuellen (kommerziellen) CFD-Pakete; Auswahl eines geeigneten CFD-Paketes; Kritische Betrachtung der erhaltenen Lösungen anhand von Beispielen; Einsatz von CFD-Programmen in der Thermischen Verfahrenstechnik; Fallstudien

Durcharbeiten der Foliensets; Software-Demonstration des typischen CFD Workflows (Geometrie Pre-processing, Strömungslöser und Post-processing); Diskussion von CFD Fragestellungen; Aufzeigen von Möglichkeiten und Grenzen anhand von Fallbeispielen aus der Praxis;

Schriftliche Prüfung - alternativ Durcharbeiten eines Übungsbeispiels mit kurzer Abschlusspräsentation im Rahmen eines Jourfixes;

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