Basiscursus Stroming en Simulatie Workshop Dolfyn Peet Franken December 2004.

BasiscursusBasiscursusStroming en SimulatieStroming en Simulatie

Workshop DolfynWorkshop Dolfyn

Peet Franken

December 2004

December 2004December 2004 P.FrankenP.Franken 22

Doel CursusDoel Cursus

Efficiënt samenwerken mogelijk makenEfficiënt samenwerken mogelijk maken

ProductontwikkelaarProductontwikkelaarΛΛ

Product Product ׀׀ simulatie simulatie VV

StromingssimulatieStromingssimulatieSpecialistSpecialist

Optimaal gebruik aanwezige kennisOptimaal gebruik aanwezige kennis


Noodzakelijke ingrediëntenNoodzakelijke ingrediëntengoede simulatiegoede simulatie

Goede modelvorming: Goede modelvorming: • Kennis van product/procesKennis van product/proces• Kennis van stromingsfenomenenKennis van stromingsfenomenen

Verantwoord simuleren:Verantwoord simuleren:• Enig inzicht in achtergronden van simulatieEnig inzicht in achtergronden van simulatie• Vaardigheid in gebruik van de programma’sVaardigheid in gebruik van de programma’s

Beoordeling simulatieresultaten:Beoordeling simulatieresultaten:• Kennis van stromingsfenomenenKennis van stromingsfenomenen• Potentiële problemen bij simulatiePotentiële problemen bij simulatie


Doel cursusDoel cursus

Inzicht geven in simulatiemogelijkheden op Inzicht geven in simulatiemogelijkheden op het gebied van warmte en stroming.het gebied van warmte en stroming.

• Basiskennis warmte en stromingBasiskennis warmte en stroming• (Her)kennen van verschillende (Her)kennen van verschillende

stromingsfenomenen aan de hand van stromingsfenomenen aan de hand van typische voorbeeldentypische voorbeelden

• Van belang zijnde wetmatighedenVan belang zijnde wetmatigheden

• Ervaring opdoen met simulatieErvaring opdoen met simulatie• Onder leiding simulaties uitvoeren met Onder leiding simulaties uitvoeren met

voornoemde voorbeeldenvoornoemde voorbeelden


CursusopzetCursusopzet

CursusduurCursusduur• 12 dagdelen, 12 dagdelen, • Doorlooptijd ca. 3 maandenDoorlooptijd ca. 3 maanden

Vorm:Vorm:• ““College”College”• Simulatie oefeningenSimulatie oefeningen• Bespreking resultatenBespreking resultaten

• MateriaalMateriaal• Syllabus + oefeningenSyllabus + oefeningen• Boek Heat Transfer (Mills)Boek Heat Transfer (Mills)• Cd met software en voorbeeldsimulatiesCd met software en voorbeeldsimulaties


VereistenVereisten

AanvangskennisAanvangskennis• HBO- niveau HBO- niveau • Werkzaam op het gebied warmte en stromingWerkzaam op het gebied warmte en stroming• Elementaire kennis van wiskunde en natuurkundeElementaire kennis van wiskunde en natuurkunde• Vaardigheid in werken met computerVaardigheid in werken met computer

InstellingInstelling• Gezonde nieuwsgierigheid naar het waaromGezonde nieuwsgierigheid naar het waarom• Kritisch ten opzichte van simulatie resultatenKritisch ten opzichte van simulatie resultaten


Cursus Inhoud en opbouwCursus Inhoud en opbouw

Achtereenvolgens worden behandeld:Achtereenvolgens worden behandeld:Uitleg van de basisbegrippenUitleg van de basisbegrippen

• Verschil Laminair – turbulentVerschil Laminair – turbulent• WarmteoverdrachtsmechanismenWarmteoverdrachtsmechanismen• GrenslagenGrenslagen

Laminaire stromingLaminaire stroming• Tussen twee vlakke platenTussen twee vlakke platen• Met en zonder warmte –overdrachtMet en zonder warmte –overdracht• PijpstromingPijpstroming

Analytisch bepaalde wetmatigheden worden Analytisch bepaalde wetmatigheden worden vergeleken met simulatieresultaten.vergeleken met simulatieresultaten.



Turbulente stroming:Turbulente stroming:•Fenomeen turbulentieFenomeen turbulentie•K-K-ε modelε model•WandwetWandwet

Simulaties van turbulente stroming:Simulaties van turbulente stroming:• Tussen twee vlakke platenTussen twee vlakke platen• In een pijpIn een pijp

Cursisten rekenen aan dezelfde geometrie echter Cursisten rekenen aan dezelfde geometrie echter met andere randvoorwaarden.met andere randvoorwaarden.

Effecten worden besproken en verklaard.Effecten worden besproken en verklaard.



Omstroming van een cilinder:Omstroming van een cilinder:

•Speciale verschijnselenSpeciale verschijnselen

•Krachten op de cilinderKrachten op de cilinder

•Loslaten grenslaagLoslaten grenslaag

•““Instationair” verschijnsel Von KInstationair” verschijnsel Von Káármrmáán n straatstraat

•Warmte overdrachtWarmte overdracht

Ook hier wordt met behulp van simulaties de Ook hier wordt met behulp van simulaties de verschillende effecten nagegaan en toegelicht.verschillende effecten nagegaan en toegelicht.



Op dezelfde wijze worden ook behandeld:Op dezelfde wijze worden ook behandeld:• Natuurlijke convectie en warmteoverdrachtNatuurlijke convectie en warmteoverdracht• Instationaire stromingInstationaire stroming• Warmteoverdracht door stralingWarmteoverdracht door straling

Nb dit laatste kan nog niet worden gesimuleerdNb dit laatste kan nog niet worden gesimuleerd

Alle simulaties vinden plaats aan eenvoudige Alle simulaties vinden plaats aan eenvoudige geometriegeometrieëën.n.

Voor de afleidingen wordt verwezen naar het boek Voor de afleidingen wordt verwezen naar het boek van Mills.van Mills.



Achtergronden simulatie techniekAchtergronden simulatie techniek• Formulering van transportvergelijkingenFormulering van transportvergelijkingen• DiscretieseringDiscretiesering• OplossingsmethodenOplossingsmethoden• Verloop van iteratie voortgangVerloop van iteratie voortgang

Vragen en antwoordenVragen en antwoorden• Aanwijzingen met betrekking tot modelvormingAanwijzingen met betrekking tot modelvorming• Formulering van randvoorwaardenFormulering van randvoorwaarden• Aanwijzingen met betrekking tot simulatiesAanwijzingen met betrekking tot simulaties• Divergentie en niet convergerenDivergentie en niet convergeren


ResultaatResultaat

De cursus leidt niet op tot: De cursus leidt niet op tot: • StromingsspecialistStromingsspecialist• SimulatiespecialistSimulatiespecialist

Legt wel basis voor:Legt wel basis voor:• Begrip voor optredende fenomenen in Begrip voor optredende fenomenen in

producten / processen (oorzaken en gevolg)producten / processen (oorzaken en gevolg)• Voldoende kennis voor efficiënt overleg met Voldoende kennis voor efficiënt overleg met

specialistspecialist• Zelfstandig variantberekeningen uit te voerenZelfstandig variantberekeningen uit te voeren


Gebruik cursusGebruik cursus

Op korte termijn:Op korte termijn:• Als introductiecursus voor medewerkers welke Als introductiecursus voor medewerkers welke

betrokken worden bij toepassen van simulaties betrokken worden bij toepassen van simulaties als ontwikkeltoolals ontwikkeltool

• Algemeen voor HBO-ers welke werkzaam zijn Algemeen voor HBO-ers welke werkzaam zijn op het gebied van warmte en stromingop het gebied van warmte en stroming

• Studenten welke hun eindopdracht op het Studenten welke hun eindopdracht op het gebied van warmte en stroming doengebied van warmte en stroming doen

Op langere termijn:Op langere termijn:• Uitgangspunt voor opname in het reguliere Uitgangspunt voor opname in het reguliere

studieprogramma?studieprogramma?


ErvaringenErvaringen

Helaas nog geen!Helaas nog geen!

In de tijdspanne van het project was het niet In de tijdspanne van het project was het niet mogelijk een (proef)cursus te organiseren.mogelijk een (proef)cursus te organiseren.

In het nieuwe jaar een eerste cursus plannen op In het nieuwe jaar een eerste cursus plannen op basis van uw enthousiasme.basis van uw enthousiasme.


Resultaat cursus en samenwerkingResultaat cursus en samenwerking

Door samenwerking met specialisten wordt Door samenwerking met specialisten wordt de verworven kennis verder uitgebouwd.de verworven kennis verder uitgebouwd.

Door simulaties wordt inzicht in het Door simulaties wordt inzicht in het functioneren van producten en processen functioneren van producten en processen verdiept.verdiept.

Door variantberekeningen is optimalisatie Door variantberekeningen is optimalisatie van producten en processen mogelijk.van producten en processen mogelijk.


Ontwikkeld doorOntwikkeld door

Deze cursus is ontwikkeld in samenwerking Deze cursus is ontwikkeld in samenwerking met:met:

Fontys Hogescholen EindhovenFontys Hogescholen EindhovenRaymond SchmeitsRaymond SchmeitsWobke WijngaardWobke WijngaardHenk EekhoutHenk Eekhout

Cyclone Fluid DynamicsCyclone Fluid DynamicsHenk KrüsHenk Krüs

Franken ConsultancyFranken ConsultancyPeet Franken Peet Franken

Basiscursus Stroming en Simulatie Workshop Dolfyn Peet Franken December 2004.

Documents

Transcript of Basiscursus Stroming en Simulatie Workshop Dolfyn Peet Franken December 2004.