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Die Finite-Volumen-Methode (FVM) ist die am häufigsten verwendete Methode in der numerischen Strömungsmechanik. Es gibt jedoch alternative Techniken, die ebenfalls sehr geeignet sind und spezifischere Anwendungen haben. Die Beherrschung dieser Methoden erfordert spezifische und sehr fortgeschrittene Kenntnisse in diesem Bereich, was zu einer steigenden Nachfrage von Unternehmen nach Fachleuten mit Erfahrung auf diesem Gebiet geführt hat.

Aus diesem Grund hat TECH einen Universitätsexperten in Unkonventionelle CFD-Techniken eingerichtet, um den Studenten das umfassendste und aktuellste Wissen und die besten Fähigkeiten zu vermitteln, damit sie sich mit absoluter Erfolgsgarantie einer beruflichen Zukunft in diesem Bereich stellen können. Berechnungstechniken wie die geglättete Partikelhydrodynamik, die direkte Monte-Carlo-Simulation, die Lattice-Boltzmann-Methode oder die bereits erwähnte Finite-Elemente-Methode werden neben anderen Themen wie multiphysikalische Simulationen oder numerische Methoden und Grundlagen der Strömungsphysik im gesamten Lehrplan analysiert und behandelt.

All dies in einem bequemen 100% Online-Modus, der es den Studenten ermöglicht, ihr Studium mit ihren anderen täglichen Aktivitäten zu kombinieren, ohne sich an neue Zeitpläne anpassen oder anreisen zu müssen. Darüber hinaus werden während des gesamten Studiums möglichst umfassende, dynamische und praktische Inhalte angeboten, auf die von jedem internetfähigen Gerät aus zugegriffen werden kann, sei es ein Tablet, ein Mobiltelefon oder ein Computer.

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Dieser Universitätsexperte in Unkonventionelle CFD-Techniken enthält das vollständigste und aktuellste Programm auf dem Markt. Die hervorstechendsten Merkmale sind: 

• Die Entwicklung von Fallstudien, die von Experten in Unkonventionellen CFD-Techniken vorgestellt werden
• Der anschauliche, schematische und äußerst praxisnahe Inhalt vermittelt alle für die berufliche Praxis unverzichtbaren wissenschaftlichen und praktischen Informationen
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• Sein besonderer Schwerpunkt liegt auf innovativen Methoden
• Theoretische Vorträge, Fragen an den Experten, Diskussionsforen zu kontroversen Themen und individuelle Reflexionsarbeit
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Zu den Dozenten des Programms gehören Fachleute aus der Branche, die ihre Erfahrungen in diese Fortbildung einbringen, sowie anerkannte Spezialisten aus führenden Unternehmen und angesehenen Universitäten.

Die multimedialen Inhalte, die mit der neuesten Bildungstechnologie entwickelt wurden, werden der Fachkraft ein situiertes und kontextbezogenes Lernen ermöglichen, d. h. eine simulierte Umgebung, die eine immersive Fortbildung bietet, die auf die Ausführung von realen Situationen ausgerichtet ist.

Das Konzept dieses Programms konzentriert sich auf problemorientiertes Lernen, bei dem die Fachkraft versuchen muss, die verschiedenen Situationen aus der beruflichen Praxis zu lösen, die während des gesamten Studiengangs gestellt werden. Zu diesem Zweck wird sie von einem innovativen interaktiven Videosystem unterstützt, das von renommierten Experten entwickelt wurde.

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Die Struktur und der Inhalt dieses Programms wurden von den renommierten Fachleuten des Expertenteams von TECH für CFD-Techniken entwickelt. Sie haben einen Lehrplan ausgearbeitet, der alle Erwartungen übertrifft. Er basiert auf der effizientesten Lehrmethode, dem Relearning, das eine optimale Aufnahme der wichtigsten Inhalte des Programms auf natürliche, präzise und dynamische Weise garantiert.

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Modul 1. Fortgeschrittene Methoden für CFD

1.1. Finite-Elemente-Methode (FEM)

1.1.1. Diskretisierung des Bereichs. Das finite Element
1.1.2. Die Formfunktionen. Rekonstruktion des kontinuierlichen Feldes
1.1.3. Zusammenstellung der Koeffizientenmatrix und der Randbedingungen
1.1.4. Lösen des Gleichungssystems

1.2. FEM: Fallstudie. Entwicklung eines FEM-Simulators

1.2.1. Form-Funktionen
1.2.2. Zusammenstellung der Koeffizientenmatrix und Anwendung von Randbedingungen
1.2.3. Lösen des Gleichungssystems
1.2.4. Nachbearbeitung

1.3. Geglättete Partikelhydrodynamik (SPH)

1.3.1. Abbildung des Fluidfeldes aus Partikelwerten
1.3.2. Auswertung von Ableitungen und Partikelinteraktion
1.3.3. Die Glättungsfunktion. Der Kernel
1.3.4. Randbedingungen

1.4. SPH. Entwicklung eines SPH-basierten Simulators

1.4.1. Der Kernel
1.4.2. Speicherung und Sortierung von Partikeln in Voxeln
1.4.3. Entwicklung von Randbedingungen
1.4.4. Nachbearbeitung

1.5. Direkte Simulation Monte Carlo (DSMC)

1.5.1. Kinetisch-molekulare Theorie
1.5.2. Statistische Mechanik
1.5.3. Molekulares Gleichgewicht

1.6. DSMC: Methodik

1.6.1. Anwendbarkeit der DSMC-Methode
1.6.2. Modellierung
1.6.3. Überlegungen zur Anwendbarkeit der Methode

1.7. DSMC: Anwendungen

1.7.1. Beispiel in 0-D: Thermische Entspannung
1.7.2. 1-D Beispiel: Normale Stoßwelle
1.7.3. 2-D Beispiel: Überschall-Zylinder
1.7.4. 3-D Beispiel: Überschall-Ecke
1.7.5. Komplexes Beispiel: Space Shuttle

1.8. Lattice-Boltzmann-Methode (LBM)

1.8.1. Boltzmann-Gleichung und Gleichgewichtsverteilung
1.8.2. Boltzmann zu Navier-Stokes. Chapman-Enskog Erweiterung
1.8.3. Von der probabilistischen Verteilung zur physikalischen Größe
1.8.4. Umrechnung von Einheiten. Von physikalischen Größen zu Gittergrößen

1.9. LBM: Numerische Approximation

1.9.1. Der LBM-Algorithmus. Transferschritt und Kollisionsschritt
1.9.2. Kollisionsoperatoren und Normalisierung der Momente
1.9.3. Randbedingungen

1.10. LBM: Fallstudien

1.10.1. Entwicklung eines LBM-basierten Simulators
1.10.2. Experimentieren mit verschiedenen Kollisionsoperatoren
1.10.3. Experimentieren mit verschiedenen Turbulenzmodellen

Modul 2. Fortgeschrittene CFD-Modelle

2.1. Multiphysik

2.1.1. Multiphysik-Simulationen
2.1.2. Arten von Systemen
2.1.3. Beispiele für die Anwendung

2.2. Unidirektionale Kosimulation

2.2.1. Unidirektionale Kosimulation. Fortgeschrittene Aspekte
2.2.2. Schemata für den Informationsaustausch
2.2.3. Anwendungen

2.3. Bidirektionale Kosimulation

2.3.1. Bidirektionale Kosimulation. Fortgeschrittene Aspekte
2.3.2. Schemata für den Informationsaustausch
2.3.3. Anwendungen

2.4. Konvektionswärmeübertragung

2.4.1. Konvektionswärmeübertragung. Fortgeschrittene Aspekte
2.4.2. Gleichungen zur konvektiven Wärmeübertragung
2.4.3. Methoden zum Lösen konvektiver Probleme

2.5. Wärmeübertragung durch Konduktion

2.5.1. Wärmeübertragung durch Konduktion. Fortgeschrittene Aspekte
2.5.2. Gleichungen zur Wärmeübertragung durch Konduktion
2.5.3. Methoden zur Lösung von Konduktionsproblemen

2.6. Strahlungswärmeübertragung

2.6.1. Strahlungswärmeübertragung. Fortgeschrittene Aspekte
2.6.2. Gleichungen der Strahlungswärmeübertragung
2.6.3. Methoden zur Lösung von Strahlungsproblemen

2.7. Festkörper-Fluid-Wärme-Kopplung

2.7.1. Festkörper-Fluid-Wärme-Kopplung
2.7.2. Thermische Fest-Flüssig-Kopplung
2.7.3. CFD und FEM

2.8. Aeroakustik

2.8.1. Computergestützte Aeroakustik
2.8.2. Akustische Analogien
2.8.3. Auflösungsmethoden

2.9. Advektions-Diffusions-Probleme

2.9.1. Advektions-Diffusions-Probleme
2.9.2. Skalare Felder
2.9.3. Partikel-Methoden

2.10. Kopplungsmodelle mit reaktiver Strömung

2.10.1. Kopplungsmodelle mit reaktiver Strömung. Anwendungen
2.10.2. System von Differentialgleichungen. Lösen der chemischen Reaktion
2.10.3. CHEMKINs
2.10.4. Verbrennung: Flamme, Funken, Wobee
2.10.5. Reaktive Strömungen im nicht-stationären Bereich: Quasistationäre Systemhypothese
2.10.6. Reaktive Ströme in turbulenten Strömungen
2.10.7. Katalysatoren

Modul 3. Nachbearbeitung, Validierung und Anwendung in CFD

3.1. Nachbearbeitung in CFD I

3.1.1. Nachbearbeitung auf Ebenen und Oberflächen

3.1.1.1. Nachbearbeitung in der Ebene
3.1.1.2. Nachbearbeitung auf Oberflächen

3.2. Nachbearbeitung in CFD II

3.2.1. Volumetrisches Nachbearbeiten

3.2.1.1. Volumetrisches Nachbearbeiten I
3.2.1.2. Volumetrisches Nachbearbeiten II

3.3. Freie Nachbearbeitungssoftware für CFD

3.3.1. Freie Nachbearbeitungssoftware
3.3.2. Paraview
3.3.3. Beispiel für die Verwendung von Paraview

3.4. Konvergenz der Simulationen

3.4.1. Konvergenz
3.4.2. Mesh-Konvergenz
3.4.3. Numerische Konvergenz

3.5. Klassifizierung der Methoden

3.5.1. Anwendungen
3.5.2. Arten von Flüssigkeiten
3.5.3. Tonleiter
3.5.4. Rechenmaschinen

3.6. Modell-Validierung

3.6.1. Notwendigkeit der Validierung
3.6.2. Simulation vs. Experiment
3.6.3. Beispiele für Validierung

3.7. Simulationsmethoden. Vor- und Nachteile

3.7.1. RANS
3.7.2. LES, DES, DNS
3.7.3. Andere Methoden
3.7.4. Vorteile und Nachteile

3.8. Beispiele für Methoden und Anwendungen

3.8.1. Fall eines Körpers, der aerodynamischen Kräften ausgesetzt ist
3.8.2. Thermischer Fall
3.8.3. Mehrphasiger Fall

3.9. Bewährte Praktiken der Simulation

3.9.1. Die Bedeutung bewährter Praktiken
3.9.2. Bewährte Praktiken
3.9.3. Fehler bei der Simulation

3.10. Kommerzielle und freie Software

3.10.1. FVM-Software
3.10.2. Software für andere Methoden
3.10.3. Vor- und Nachteile
3.10.4. Zukunft der CFD-Simulation

Ein Universitätsexperte in Unkonventionelle CFD-Techniken, mit dem Sie sich die Inhalte auf präzise und dynamische Weise aneignen können”