Basiscursus Stroming en Simulatie Workshop Dolfyn Peet Franken December 2004

P.Franken2 Doel Cursus Efficiënt samenwerken mogelijk maken ProductontwikkelaarΛ Product ׀ simulatie Product ׀ simulatieVStromingssimulatieSpecialist Optimaal gebruik aanwezige kennis

December 2004 P.Franken3 Noodzakelijke ingrediënten goede simulatie Goede modelvorming: Kennis van product/procesKennis van product/proces Kennis van stromingsfenomenenKennis van stromingsfenomenen 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: Kennis van stromingsfenomenenKennis van stromingsfenomenen Potentiële problemen bij simulatiePotentiële problemen bij simulatie

December 2004 P.Franken4 Doel cursus Inzicht geven in simulatiemogelijkheden op het gebied van warmte en stroming. Basiskennis warmte en stroming Basiskennis warmte en stroming (Her)kennen van verschillende stromingsfenomenen aan de hand van typische voorbeelden(Her)kennen van verschillende stromingsfenomenen aan de hand van typische voorbeelden Van belang zijnde wetmatighedenVan belang zijnde wetmatigheden Ervaring opdoen met simulatie Ervaring opdoen met simulatie Onder leiding simulaties uitvoeren met voornoemde voorbeeldenOnder leiding simulaties uitvoeren met voornoemde voorbeelden

December 2004 P.Franken5 Cursusopzet Cursusduur 12 dagdelen,12 dagdelen, Doorlooptijd ca. 3 maandenDoorlooptijd ca. 3 maandenVorm: “College”“College” Simulatie oefeningenSimulatie oefeningen Bespreking resultatenBespreking resultaten Materiaal Materiaal Syllabus + oefeningenSyllabus + oefeningen Boek Heat Transfer (Mills)Boek Heat Transfer (Mills) Cd met software en voorbeeldsimulatiesCd met software en voorbeeldsimulaties

December 2004 P.Franken6 Vereisten Aanvangskennis HBO- niveauHBO- 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 computerInstelling Gezonde nieuwsgierigheid naar het waaromGezonde nieuwsgierigheid naar het waarom Kritisch ten opzichte van simulatie resultatenKritisch ten opzichte van simulatie resultaten

December 2004 P.Franken7 Cursus Inhoud en opbouw Achtereenvolgens worden behandeld: Uitleg van de basisbegrippen Verschil Laminair – turbulent Verschil Laminair – turbulent Warmteoverdrachtsmechanismen Warmteoverdrachtsmechanismen Grenslagen Grenslagen Laminaire stroming Tussen twee vlakke platen Tussen twee vlakke platen Met en zonder warmte –overdracht Met en zonder warmte –overdracht Pijpstroming Pijpstroming Analytisch bepaalde wetmatigheden worden vergeleken met simulatieresultaten.

December 2004 P.Franken8 Cursus Inhoud en opbouw Turbulente stroming: Fenomeen turbulentie Fenomeen turbulentie K-ε model K-ε model Wandwet Wandwet Simulaties van turbulente stroming: Tussen twee vlakke platen Tussen twee vlakke platen In een pijp In een pijp Cursisten rekenen aan dezelfde geometrie echter met andere randvoorwaarden. Effecten worden besproken en verklaard.

December 2004 P.Franken9 Cursus Inhoud en opbouw Omstroming van een cilinder: Speciale verschijnselen Speciale verschijnselen Krachten op de cilinder Krachten op de cilinder Loslaten grenslaag Loslaten grenslaag “Instationair” verschijnsel Von Kármán straat “Instationair” verschijnsel Von Kármán straat Warmte overdracht Warmte overdracht Ook hier wordt met behulp van simulaties de verschillende effecten nagegaan en toegelicht.

December 2004 P.Franken10 Cursus Inhoud en opbouw 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 gesimuleerd Alle simulaties vinden plaats aan eenvoudige geometrieën. Voor de afleidingen wordt verwezen naar het boek van Mills.

December 2004 P.Franken11 Cursus Inhoud en opbouw Achtergronden simulatie techniek Formulering van transportvergelijkingen Formulering van transportvergelijkingen Discretiesering Discretiesering Oplossingsmethoden Oplossingsmethoden Verloop van iteratie voortgang Verloop van iteratie voortgang Vragen en antwoorden Aanwijzingen met betrekking tot modelvorming Aanwijzingen met betrekking tot modelvorming Formulering van randvoorwaarden Formulering van randvoorwaarden Aanwijzingen met betrekking tot simulaties Aanwijzingen met betrekking tot simulaties Divergentie en niet convergeren Divergentie en niet convergeren

December 2004 P.Franken12 Resultaat De cursus leidt niet op tot: StromingsspecialistStromingsspecialist SimulatiespecialistSimulatiespecialist Legt wel basis voor: Begrip voor optredende fenomenen in producten / processen (oorzaken en gevolg)Begrip voor optredende fenomenen in producten / processen (oorzaken en gevolg) Voldoende kennis voor efficiënt overleg met specialistVoldoende kennis voor efficiënt overleg met specialist Zelfstandig variantberekeningen uit te voerenZelfstandig variantberekeningen uit te voeren

December 2004 P.Franken13 Gebruik cursus Op korte termijn: Als introductiecursus voor medewerkers welke betrokken worden bij toepassen van simulaties als ontwikkeltoolAls introductiecursus voor medewerkers welke betrokken worden bij toepassen van simulaties als ontwikkeltool Algemeen voor HBO-ers welke werkzaam zijn op het gebied van warmte en stromingAlgemeen voor HBO-ers welke werkzaam zijn op het gebied van warmte en stroming Studenten welke hun eindopdracht op het gebied van warmte en stroming doenStudenten welke hun eindopdracht op het gebied van warmte en stroming doen Op langere termijn: Uitgangspunt voor opname in het reguliere studieprogramma?Uitgangspunt voor opname in het reguliere studieprogramma?

December 2004 P.Franken14 Ervaringen Helaas nog geen! In de tijdspanne van het project was het niet mogelijk een (proef)cursus te organiseren. In het nieuwe jaar een eerste cursus plannen op basis van uw enthousiasme.

December 2004 P.Franken15 Resultaat cursus en samenwerking Door samenwerking met specialisten wordt de verworven kennis verder uitgebouwd. Door simulaties wordt inzicht in het functioneren van producten en processen verdiept. Door variantberekeningen is optimalisatie van producten en processen mogelijk.

December 2004 P.Franken16 Ontwikkeld door Deze cursus is ontwikkeld in samenwerking met: Fontys Hogescholen Eindhoven Raymond Schmeits Wobke Wijngaard Henk Eekhout Cyclone Fluid Dynamics Henk Krüs Franken Consultancy Peet Franken