Trefwoorden
Turbines, Numerieke Stromingssleer, Numerieke Stromingssimulatie, Computational Fluid Dynamics, CFD
Doelstellingen
Deel I Turbines : De student de principewerking bijbrengen van stoom-, gas, wind- en waterturbines gebruikt voor productie van elektrische energie in elektrische centrales.. Basisbeginselen van de straalmotor.
Deel II Numerieke stromingsleer : de student een basisinzicht en overzicht verschaffen in de numerieke stromingsleer,stromingssimulatie of
Computational Fluid Dynamics. Hij maakt kennis met de verschillende facetten zijnde : fysische, wiskundige en numerieke modelering. Tijdens de computerpractica worden hem de basisstappen van een CFD berekening aangeleerd waarbij klassieke testgevallen worden gesimuleerd, geevalueerd en gevalideerd. Als finale doelstelling wordt de opgedane kennis en ervaring toegepast bij een projectwerk.
Leerinhoud
Deel I Turbines : Straalbuizen. Stoomturbines : fundamentele werking van gelijk- en overdrukturbines. Laval-, Curtis- en Rateau turbine. Toepassingen.
Gasturbines. Waterturbines : Pelton-, Kaplan- en Francisturbine. Principewerking van de straalmotor. Windturbine
Deel II Numerieke stromingsleer : een overzicht van de CFD technologie en toepassingen wordt besproken. Uitgaande van de fysische modelering en behoudswetten worden de Navier-Stokes vergelijkingen afgeleid en een gradatie van wiskundige modellen besproken : DNS, VLES, LES,RANS, EULER... Vervolgens wordt een overzicht gegeven van numerieke modellen ( incl eindige differenties FD, elementen FE en volumes FV). De fundamenten van de eindige volumetechniek FV wordt besproken en toegepast op een convectie-diffusie vergelijking waarbij zowel ruimte- als tijdsdiscretisatie worden beschouwd. Aspecten zoals nauwkeurigheid, stabiliteit en convergentie worden hierbij geintroduceerd. Roostertechnieken specifiek voor CFD toepassingen worden besproken. tijdens de computerpractica worden de basisconcepten en basisstappen van een CFD berekening voor klassieke toepassingen aangeleerd. Extra aandacht wordt besteed aan de interpretatie en validatie van de resultaten in vergelijking met experiment en ev. theorie.
Begincompetenties
Deel I Turbines : Mechanica I , Mechanica II
Deel II Numerieke stromingssleer : Wiskunde I,II en III, Mechanica II, CAD applicaties
Eindcompetenties
Deel I Turbines : ATC1,SC7,SC9
Deel II Numerieke stromingsleer :
Wetenschappelijke competenties ACW1 enACW2 : de student bezit de algemenen vaardigheid om verschillende onderbouwende disciplines en onderwerpen van de numerieke stromingssleer te herkennen en terug te vinden. Deze competentie bevindt zich op het niveau van theoretische kennis en numerieke methoden. De student bezit de vaardigheden om uitgaand van een praktisch CFD probleem, de wetenschappelijke achtergrond te situeren, bijhorende informatiedragers te vinden en het probleem te bespreken met CFD specialisten.
Technische competenties ATC1, ATC2 : de student verwerft de competentie om de aangeleerde methoden te kunnen toepassen en de technische basis om standaard CFD toepassingen te kunnen uitvoeren, interpreteren en valideren. Hij bezit de competentie zich verder te kunnen specialiseren en complexere toepassingen te kunnen aanpakken in samenwerking met CFD specialisten.
Leermaterialen
Deel I en II : Cursus uitgegeven door de docenten
Studiekosten
Deel I en II : totaal ong 10 Euro
Studiebegeleiding
Persoonlijk na afspraak met de docent. Elektronisch via : Dokeos.hogent.be
Onderwijsvormen
Deel I Turbines : hoorcollege
Deel II Numerieke stromingsleer : 1/3 hoorcollege, 2/3 CFD practica en project
Evaluatievorm
Deel I Turbines : Gewicht 33% van het opleidingsonderdeel Toegepaste Mechanica III.
Mondeling examen met schriftelijke voorbereiding, gesloten boek.
Deel II Numerieke sromingsleer : Gewicht 66 % van het opleidingsonderdeel Toegepaste Mechanica III
Mondeling examen (1/3) , practica en CFD project (2/3)
OP-leden
ir Christian Vandenplas. Dr ir Peter Van Ransbeeck.
|
|
