Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Matematické modelování problémů proudění

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
2011083 ZK 6 3P+1C česky
Přednášející:
Jiří Fürst (gar.)
Cvičící:
Jiří Fürst (gar.), Jan Halama
Předmět zajišťuje:
ústav technické matematiky
Anotace:
Požadavky:
Osnova přednášek:

1) Jednorozměrný zákon zachování

1.1) Rovnice kontinuity v 1D

1.2) Lineární advekce

1.2.1) Charakteristiky, analytické řešení počáteční úlohy

1.2.2) Formulace smíšené úlohy, okrajové podmínky

1.3) Nelineární skalární hyperbolická rovnice (Burgersova rovnice)

1.3.1) Vznik nespojitosti a neexistence globálního klasického řešení

1.3.2) Definice slabého řešení a jeho nejednoznačnost

1.3.3) Koncept entropického řešení

1.3.4) Rankine-Hugoniotova podmínka (rychlost pohybu nespojitosti)

1.4) Další příklady nelineárních rovnic

1.5) Lineární hyperbolický systém rovnic prvního řádu

1.5.1) Diagonalizace matice A, charakteristické proměnné

1.5.2) Analytické řěšení počáteční úlohy

1.5.3) Formulace smíšené úlohy, okrajové podmínky

2) Numerické řešení jednorozměrných skalárních zákonů zachování

2.1) Metoda konečných objemů pro 1D problém

2.2) Chyba aproximace, konzistence, stabilita, globální chyba

2.3) Laxova věta o ekvivalenci

2.4) Spektrální kriterium stability

2.5) Monotónní schéma a princip maxima pro skalární problém

2.6) Princip umělé vazkosti

2.7) TVD schéma pro skalární problém

2.8) Příklady schémat: Centrální schéma, Laxovo-Wendroffovo schéma, Schéma upwind, Laxovo-Friedrichsovo (Rusanovovo) schéma, Laxovo-Wendroffovo schéma s umělou vazkostí, TVD schéma

3) Numerické řešení hyperbolických systémů v 1D

3.1) Schéma upwind

3.2) Laxovo-Freidrichsovo schéma

3.3) Laxovo-Wendroffovo (MacCormackovo) schéma

3.4) AUSM schéma pro Eulerovy rovnice

3.5) Příklady: Řešení Riemannova problému pro systém Eulerových rovnic (rázová trubice), Řešení rovnic proudění mělké vody (protržení hráze)

4) Princip metody konečných objemů pro vícerozměrné problémy

Osnova cvičení:
Cíle studia:
Studijní materiály:

J. Fürst, K. Kozel: Numerické metody řešení problémů proudění I, skripta ČVUT, 2001

J. Fořt, K. Kozel: Numerické metody řešení problémů proudění II, skripta ČVUT, 2002

J. Fořt, K. Kozel, P. Louda, J. Fürst: Numerické metody řešení problémů proudění III, skripta ČVUT, 2004

J.H. Ferziger, M. Peric: Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer 2002

J. Blazek: Computational Fluid Dynamics: Principles and Applications, Elsevier, 2001

E.F.Toro: Riemann Solvers and Numerical Methods for Fluid Dynamics: A Practical Introduction, Springer 2009

Poznámka:
Další informace:
http://mat.fs.cvut.cz/mmpp/
Rozvrh na zimní semestr 2019/2020:
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
místnost KN:D-105
Fürst J.
09:00–11:30
(přednášková par. 1)
Karlovo nám.
Konzultační místnost 12101
místnost KN:D-105
Fürst J.
11:30–12:15
(přednášková par. 1
paralelka 101)

Karlovo nám.
Konzultační místnost 12101
St
Čt

Rozvrh na letní semestr 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 12. 12. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet1896906.html