Numerická analýza transportních procesů
Kód předmětu: 132YNAT |
Anotace | (semestr B242) |
---|---|
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. | |
Obsah | |
1. Úvod, transportní procesy, úvod do MKP
2. Galerkinova metoda - stacionární vedení tepla - 1D (MKP) 3. Stacionární vedení tepla - 2D (MKP) 4. Stacionární vedení tepla - 2D (MKP) 5. Aproximační funkce a numerická integrace, konečné prvky - typy, aprox. funkcí (MKP) 6. Nestacionární vedení tepla (MKP) 7. Nestacionární vedení tepla (MKP) 8. Sdružené vedení tepla a vlhkosti (MKP) 9. Sdružené vedení tepla a vlhkosti, řešení Künzelova modelu sdruženého vedení tepla a vlhkosti (MKP) 10. Úvod do přesnosti MKP, generování sítí a řešení soustav lineárních rovnic 11. Úvod do metody konečných objemů MKO a metoda konečných diferencí (metoda sítí) MKD 12. Úvod do metody hraničních prvků 13. Rezerva | |
Literatura | |
Povinná literatura: [1] Z. Bittnar - J. Šejnoha: Numerické metody mechaniky I a II, ČVUT Praha, 1992. ISBN 80-01-00855-X. [2] K. Rektorys a spol.: Přehled užité matematiky I a II, vydavatelství Prometheus, s.r.o., 1995. ISBN 80-85849-72-0. [3] K. Rektorys: Variační metody v inženýrských problémech a v problémech matematické fyziky, Akademie věd České republiky, 1999. ISBN 80-200-0714-8. [4] R. Černý: Fyzika. Transportní jevy (skriptum), ČVUT Praha, 1993. ISBN 80-01-01040-6. [5] R. Černý: Řešení transportních procesů na počítači (skriptum), ČVUT Praha, 1997. ISBN 80-01-01580-7. Doporučená literatura: [6] O. C. Zienkewicz and R. L. Taylor: The Finite Element Method, Volume 1, The Basis, Fifth Edition, Butterworth-Heinemann, 2005. ISBN 978-1-85617-633-0. [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. ISBN 0-471-92809-7. [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 | |
Návaznosti | |
-- | |
Studijní plány | |
Předmět je zařazen do následujících studijních plánů: - studijní plán Stavební inženýrství - materiály a diagnostika staveb (NM2023), skupina Stavební inženýrství - materiály a diagnostika staveb, PV předměty, 2. semestr (NM20230200_1), dop. semestr 2 (platí pro nástup od akad. roku 2024/25 ) |