Као своjеврсни наставак предмета „Механика флуида М“, за заинтересоване студенте ће бити одржан уводни курс из Прорачунске (нумеричке) динамике флуида, познатиjе по акрониму CFD. Пре него што се пређе на детаље самог курса, треба рећи следеће.
Дуго су у научним, па и инжењерским круговима постаjали скептици према овоj научноj области, посебно када су се поjавили специjализовани CFD софтвери. Сигурно да од неког од тих скептика потичу и другачиjе речи коjе обjашњаваjу акроним, а то су Colorful Fluid Dynamics: лепе обоjене слике коjе немаjу никаквог физичког смисла. За то становиште постоjи потпуно оправдање. To ће често и бити случаj када корисник неког популарног комерциjалног CFD софтверског пакета нема суштинска, неопходна знања за његово адекватно коришћење. На првом месту, то jе разумевање физике самог проблема, као и математички модел коjим jе та физика проблема описана. Тако су знања из механике флуида, примењене математике, и програмирања у извесноj мери (енг. computer science) неопходна знања за успешну примену Прорачунске динамике флуида. Дакле, CFD курс се не може свести на „обуку“ за коришћење софтвера.
Слика 1: Контуре поља притиска на авионском крилу и вртлог на краjу крила (енг. wing-tip vortex) за нападни угао α = 4◦. Турбуленти модел: k − ω SST.
Из тих разлога, практична страна CFD курса ће бити базиранa на софтверима отвореног кода (енг. open-source). Само коришћење тих софтвера jе много занимљивиjе, изазовниjе и захтева разумевање принципа на коjима они функционишу. На све то се лепо надовезуjу и етички разлози њихове употребе. Тако ће у оквиру курса бити коришћени следећи софтвери и програмски jезици:
- Python, https://www.python.org/
- GMSH, https://gmsh.info/
- FreeCAD, https://www.freecad.org/
- ОpenFOAM, https://openfoam.org/
и све то у Linux оперативном систему. O свим детаљима ћете бити благовремено упознати.
У оквиру курса, прво ће бити изложена неопходна теориjска подлога везана за методу 1 коначних разлика и методу коначних запремина (нумеричке методе за решавање парциjалних диференциjалних jедначина), и потом ће се на практичним тест примерима коришћењем наведених софтвера бити детаљно разматрани и обjашњени кораци коjе мора да садржи сваки CFD прорачун.
Слика 2: Прва стабилна тачка (ламинарно струjање) у ротираjућем струjању између коаксиjалних цилиндара. Укратко о физици проблема: https://en.wikipedia.org/wiki/TaylorCouette_flow.
Услови за приjаву и датум почетка курса
Курс могу похађати искључиво студенти коjи су положили предмет „Механика флуида М“, и то са оценом 9 или 10. Заинтересовани студенти коjи испуњаваjу таj услов, треба да се jаве имеjлом професору Александру Ћоћићу (acocic@mas.bg.ac.rs), наjкасниjе до среде 15. марта. Након формираног списка учесника и договора око одговараjућег термина (дан и време), курс ће почети у радноj недељи 20-24. март. Траjаће укупно четири недеље, одржаваће сe истог дана и у исто време, у траjању од три школска часа.
Слика 3: Нестабилност и „одумирање“ Таjлор-Гринових вртлога у периодичном домену облика коцке (LES, динамички модел Смагоринског). Анимациjа: https://vimeo.com/700004945
Уводна презентациjа из предмета Нумеричка механика флуида на мастер академским студиjама, са неколико додатних примера и линковима мастер радова из ове области: http://fluidi.mas.bg.ac.rs/nmf/nastavniMaterijali/prezentacije/nmf_1-1.pdf