Компютерне моделювання теплофізичних процесів у технічних системах

Кафедра прикладної механіки і комп’ютерно-інтегрованих технологій

Метою вивчення дисципліни є моделювання та дослідження теплофізичних процесів широкого спектру обладнання та машин (електроніки, технологічного обладнання, автомобільного транспорту, тощо) використовуючи метод CFD (computational fluid dynamics ) реалізований в програмному продукті SolidWorks. В результаті вивчення дисципліни студент отримає навички роботи в середовищі FlowSimulation/Simulation та зможе моделювати і досліджувати потоки текучих середовищ та теплообмін, наприклад, в всередині корпусів електроніки, гідравлічних та теплових систем різного обладнання, проходження текучих середовищ через пористі тіла (каталізатор автомобіля, різні фільтри, тощо), підвищувати ефективність систем охолодження (або нагрівання) практично будь-якого обладнання, моделювати заходи по енергоефективності, визначати термічні напруження конструкцій. На основі проведених гідравлічних досліджень зі спряженими процесами теплообміну студент зможе оцінювати вплив конструктивних особливостей деталей та збірок на термічні напруження, ефективність теплообміну чи характеристики потоків, а також знаходити більш раціональні конструктивні рішення при проектуванні широкого спектру обладнання та машин.

Основними завданнями вивчення дисципліни є: – навчити формувати інженерні задачі пов’язані з дослідженням руху текучих середовищ зі спряженим теплообміном використовуючи CFD методи реалізовані в SolidWorks FlowSimulation; – навчити використовувати сучасні засоби комп’ютерного моделювання теплових та гідравлічних систем для оцінки варіантів модернізації та удосконалення обладнання.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен знати: – основні функціональні можливості модулів Flow Simulation та Flow Simulation; – основні принципи формування інженерних задач в модулях Flow Simulation та Flow Simulation; – механізми оцінки варіантів компонування вузлів з позиції організації теплофізичних процесів в обладнанні; – особливості реалізації моделей стаціонарних і перехідних процесів в модулі Flow Simulation та Simulation

Тема 1. Основні можливості модуля SolidWorks Flow simulation Тема 2. Дослідження впливу конфігурацій деталей на характеристики течіння. Тема 3. Визначення гідравлічних втрат. Тема 4. Моделювання протікання через пористе середовище. Тема 5. Дослідження ефективності відцентрового насосу. Тема 6. Визначення коефіцієнту лобового опору циліндра. Тема 7. Дослідження течіння з частинками. Тема 8. Спряжений теплообмін (моделювання процесів теплообміну в корпусах елетроніки) Тема 9. Ефективність теплообмінника Тема 10. EFD масштабування. Тема 11. Нагріта куля з відбивачем та екраном (моделювання теплопередачі випромінюванням) Тема 12. Моделювання роботи та процесу теплообміну в кулері ЦП

Поточне тестування та самостійна робота - 75 балів Підсумковий заліковий тест - 25 балів Сума - 100 балів

екзамен