Numerische Methoden der Hydromechanik

Worum geht's

Du lernst numerische Verfahren zur Lösung von Gleichungen der Hydromechanik, insbesondere der Flachwassergleichungen. Am Ende kannst du Diskretisierungsmethoden verstehen und implementieren, numerische Simulationen bewerten und eigenständig eindimensionale und zweidimensionale Solver programmieren.

Was du danach kannst

• in der Gruppe Aufgaben bearbeiten und Ergebnisse diskutieren
• Qualität numerischer Simulationen bewerten
• explizite und implizite Zeitintegrationsverfahren implementieren
• verschiedene Lösungsverfahren für die Flachwassergleichungen implementieren
• grundlegende Komponenten numerischer Verfahren verstehen
• Finite-Differenzen- und Finite-Volumen-Verfahren herleiten
• numerische Fehler per Taylor- und Fourier-Analyse bestimmen
• Stabilitäts- und Konvergenzeigenschaften charakterisieren
• geeignete numerische Verfahren für verschiedene Strömungsprobleme auswählen
• Wirkung von Diskretisierungsschemata auf Simulationsergebnisse beurteilen
• verschiedene Methoden vergleichen und begründet eine Methode wählen
• Ergebnisse von Implementierungen interpretieren und fachlich präsentieren

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung von Begriffen, Konzepten und Methoden durch Tafelanschrieb, Präsentationen und Fallbeispiele
• ComputerübungImplementierung numerischer Komponenten eines Strömungslösers und selbständige Gruppenarbeit an Programmieraufgaben

Lehrmethode

• Tafelanschrieb / PräsentationsfolienEinführung und Erklärung grundlegender Begriffe und Methoden
• FallbeispieleAnwendung der Theorie auf praxisnahe Probleme
• Computerübung / Programmieraufgaben in GruppenPraktische Umsetzung numerischer Verfahren und Erarbeitung von Lösern
• Unterstützung durch DozentenFeedback und Hilfestellung bei Implementierung und Verständnis