Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2020/2021

Numerická analýza transportních procesů

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
132NTP2 Z,ZK 5 2P+2C česky
Přednášející:
Cvičící:
Předmět zajišťuje:
katedra mechaniky
Anotace:

Předmět Numerická analýza transportních procesů 2 prohlubuje znalosti získané v předmětu Numerická analýza transportních procesů 1 (návaznost není podmínkou absolvování předmětu). Studenti se seznámí se základy nejpoužívanějších numerických metod pro řešení stacionárních a nestacionárních úloh vedení tepla a vlhkosti v porézních materiálech jako jsou metoda sítí, metoda konečných prvků, metoda konečných objemů a metoda hraničních prvků. Metodě konečných prvků (MKP) je věnována největší pozornost. Je zde podrobně vysvětlen princip a odvození MKP pro transportní procesy - prostorová a časová diskretizace, konečné prvky - typy, aproximační funkce, numerická integrace. Studenti si procvičí řešení jednoduchých příkladů pomocí MKP a vyzkouší si počítačovou implementaci MKP.

Požadavky:

Požadavky nejsou. Návaznost na ostatní předměty není požadována.

Osnova přednášek:

1. Úvod, transportní procesy, úvod do MKP

2. Galerkinova metoda - stacionární vedení tepla - 1D (MKP)

3. Stacionární vedení tepla - 2D (MKP)

4. Aproximační funkce a numerická integrace (MKP)

5. Konečné prvky - typy, aprox. funkce (MKP)

6. Nestacionární vedení tepla (MKP)

7. Sdružené vedení tepla a vlhkosti (MKP)

8. Řešení Kunzelova modelu sdruženého vedení tepla a vlhkosti (MKP)

9. Řešení Kunzelova modelu sdruženého vedení tepla a vlhkosti (MKP)

10. Úvod do přesnosti MKP, generování sítí a řešení soustav lineárních rovnic

11. Metoda konečných objemů MKO a metoda konečných diferencí (metoda sítí) MKD

12. Metoda konečných objemů MKO a metoda konečných diferencí (metoda sítí) MKD

13. Metoda hraničních prvků MHP

14. Test znalostí

Osnova cvičení:

1. Úvod, zadání sem. práce, řešení soustavy rovnic.

2. Lokalizace, matice vodivosti (MKP)

3. Stacionární vedení tepla - 1D

4. Stacionární vedení tepla - 2D

5. Stacionární vedení tepla - 2D

6. Nestacionární vedení tepla - 1D

7. Nestacionární vedení tepla - 1D

8. - 12. Program MKP - vedení tepla

13. Rezerva

14. Zápočet

Cíle studia:

3. stupeň je cílem tohoto předmětu. Po absolvování je student schopen aplikovat hluboké poznatky o metodě konečných prvků v praktických úlohách vedení tepla vlhkosti. Cílem předmětu ve cvičení je vytvořit jednoduchý program pro řešení stacionárního a nestacionárního vedení tepla metodou konečných prvků. Funkčnost programu bude ověřena a testována na jednoduchých příkladech. Hlavním výstupem bude analýza šíření tepla v obvodovém plášti budovy.

Studijní materiály:

1. Z. Bittnar - J. Šejnoha: Numerické metody mechaniky I a II, ČVUT Praha, 1992

2. K. Rektorys a spol.: Přehled užité matematiky I a II, vydavatelství Prometheus, s.r.o., 1995

3. K. Rektorys: Variační metody v inženýrských problémech a v problémech matematické fyziky, Akademie věd České republiky, 1999

4. R. Černý: Transportní procesy (skriptum), ČVUT Praha, 1993

5. R. Černý: Řešení transportních procesů na počítači (skriptum), ČVUT Praha, 1997

6. O. C. Zienkewicz and R. L. Taylor: The Finite Element Method, Volume 1, The Basis, Fifth Edition, Butterworth-Heinemann, 2000

7. R. W. Lewis, B. Schrefler: The Finite Element Method in the Static and Dynamic Deformation and Consolidaion of Porous Media, Second Edition, John Wiley and Sons Ltd, 2000

8. H. M. Künzel - K. Kiessl: Calculation of Heat and Moisture Transfer in Eposed Buliding Componets, Int. J. Heat Mass Transfer, 40, 159-167, 1997

9. T. Krejčí, T. Nový, L. Sehnoutek and J. Šejnoha: Structure - Subsoil Interaction in view of Transport Processes inPorous Media, CTU Reports 1 Volume 5, 2001

Poznámka:

Numerical analysis of transport processes 2

Další informace:
Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 10. 4. 2021
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet24834805.html