Particle-Simulation Methods for Fluid Dynamics

MW0696Ergänzungsfächer3 ECTSEnglischWintersemesterLehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik (Prof. Adams)

KI-überarbeitetes Infoblatt. Auf Basis der TUMonline-Modulbeschreibung, sprachlich aufbereitet.Original in TUMonline

Worum geht's

Du lernst Teilchen-basierte Simulationsverfahren für Strömungsprobleme kennen – von atomaren Methoden über kinetische Modelle bis zu makroskopischen Partikelsolvern. Am Ende verstehst du die Grundlagen der jeweiligen Modelle, ihre Algorithmen und weißt, wann welche Methode anwendbar ist.

Was du danach kannst

Grundlagen teilchenbasierter Simulationsmethoden verstehen
wichtige diskrete Algorithmen auf Mikro-/Meso-/Makro-Ebene beherrschen
Eignung und Anwendbarkeit der Methoden bewerten
konkrete Anwendung einer geeigneten Partikelmethode für ein Strömungsproblem erkennen

Aus was das Modul besteht

VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen und Demonstration von Codebeispielen
Übungen / Praktika (3 Termine)Testen und Modifizieren von Lehrcodes zu MD, LBM und SPH; vertiefende Aufgaben möglich

Lehrmethode

Präsentationen / FrontalunterrichtErklärung der theoretischen Basis
Tablet-PCs zur Herleitung und IllustrationVisualisierung komplexer Sachverhalte
Programmierbeispiele und Codes zum MitprogrammierenPraktisches Verständnis klassischer Partikelmethoden fördern
Praktische Übungen mit LehrcodesAnwenden, Testen und Modifizieren typischer Implementierungen

Solltest du schon können

Fluidmechanics 1
Fluidmechanics 2
Thermodynamics
Statistical Mechanicsempfohlen

Prüfung

KlausurMündliche PrüfungPraktische Aufgaben (pass/fail)

Es gibt zwei mögliche Prüfungsformen, abhängig von der Zahl der Teilnehmenden: schriftliche Klausur (60 min, kein Taschenrechner erforderlich) oder alternativ mündliche Prüfung (20 min pro Studierendem). Geprüft werden Fakten- und Kontextwissen (mehrere kurze Fragen) sowie vertiefte Kenntnisse zu zwei ausgewählten Partikelmethoden (längere Fragen). Zusätzlich können während der Vorlesung abgegebene Aufgaben (Bestanden/Nicht bestanden) in die Modulnote einfließen.

Literatur

M. P. Allen, D. J. Tildesley - Computer Simulation of Liquids
C. Cercignani - The Boltzmann Equation and its applications
D. Rothman, S. Zaleski - Lattice-Gas Cellular Automata
G. A. Bird - Molecular Gas Dynamics
G. R. Liu, M. B. Liu - Smoothed Particle Hydrodynamics: A Meshfree Particle Method
Vorlesungsskript / Folien / Material auf der Web-Plattform

Termine

VorlesungParticle-Simulation Methods for Fluid Dynamics (MW0696)

Di.10:30–12:00
1639, Vortragsraum/Seminarraum (5506.01.639)
14× · 13.10.–02.02.
- 13.10.
- 20.10.
- 27.10.
- 03.11.
- 17.11.
- 24.11.
- 01.12.
- 08.12.
- 15.12.
- 22.12.
- 12.01.
- 19.01.
- 26.01.
- 02.02.

Aus dem laufenden Semester, unverbindlich.

Daten aus TUMonline anzeigen

Sprache: Englisch
Turnus: Wintersemester
Modulniveau: Master
Moduldauer: Einsemestrig
Gesamtstunden: 90
Präsenzstunden: 30
Eigenstudiumstunden: 60
Organisationsname: Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik (Prof. Adams)

Lehrveranstaltungen

Particle-Simulation Methods for Fluid Dynamics
Particle-Simulation Methods for Fluid Dynamics

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