Computational Fluid Dynamics

พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ
4(4-0-12)
เงื่อนไข: โดยความเห็นชอบของสาขาวิชา
ปรัชญาของพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ สมการควบคุมสำหรับพลศาสตร์ของไหลและพฤติกรรมเชิงคณิตศาสตร์ของสมการเหล่านั้น ดีสครีไทเซชัน ขั้นตอนวิธีสำหรับหาผลเฉลยของระบบสมการ ความคล้องจอง ความแม่น การลู่เข้าและเทคนิกเร่งการลู่เข้า การกำหนดค่าขอบเขต การวิเคราะห์เสถียรภาพ กรณีศึกษาสำหรับสมการเชิงไฮเพอร์โบลา สมการเชิงพาราโบลา และสมการเชิงวงรี
เค้าโครงรายวิชา
1. ปรัชญาของพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (2 ชั่วโมง)
2. สมการควบคุมสำหรับพลศาสตร์ของไหลและพฤติกรรมเชิงคณิตศาสตร์ของสมการเหล่านั้น (6 ชั่วโมง)
3. ดีสครีไทเซชั่น (4 ชั่วโมง)
4. ขั้นตอนวิธีสำหรับหาผลเฉลยของระบบสมการ (4 ชั่วโมง)
5. ความคล้องจอง ความคลาดเคลื่อน การลู่เข้าและเทคนิกเร่งการลู่เข้า (4 ชั่วโมง)
6. การกำหนดค่าขอบเขต การวิเคราะห์เสถียรภาพ (4 ชั่วโมง)
7. กรณีศึกษาสำหรับสมการเชิงไฮเพอร์โบลา (8 ชั่วโมง)
8. กรณีศึกษาสำหรับสมการเชิงพาราโบลา (8 ชั่วโมง)
9. กรณีศึกษาสำหรับสมการเชิงวงรี (8 ชั่วโมง)
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
1. เข้าใจปรัชญาของพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ
2. สามารถแปลงสมการควบคุมของพลศาสตร์ของไหลด้วยวิธีดีการสครีไทเซชันได้
3. สามารถหาผลเฉลยของปัญหาพื้นฐานของพลศาสตร์ของไหล สำหรับกรณีศึกษาสมการไฮเพอร์โบลา สมการเชิงพาราโบลา และสมการเชิงวงรี ด้วยกรรมวิธีของไหลเชิงคำนวณ

Computational Fluid Dynamics
Condition: Consent of the School
Philosophy of computational fluid dynamics; governing equations for fluid dynamics and their mathematical behaviors; discretization; algorithm for the solution of a system of equations; consistency, accuracy, convergence and acceleration techniques, boundary conditions; stability analysis; case studies of hyperbolic, parabolic and elliptic equations.
Course Outline
1. Philosophy of computational fluid dynamics (2 hours)
2. Governing equations for fluid dynamics and their mathematical behaviors (6 hours)
3. Discretization (4 hours)
4. Algorithm for the solution of a system of equations (4 hours)
5. Consistency, accuracy, convergence and acceleration techniques (4 hours)
6. Boundary conditions; stability analysis (4 hours)
7. Case studies of hyperbolic equations (8 hours)
8. Case studies of parabolic equations (8 hours)
9. Case studies of elliptic equations (8 hours)
Learning Outcomes
1. Understand philosophy of the computational fluid dynamics.
2. Able to transform the governing equations for fluid dynamics using discretization method.
3. Able to solve some basic equations in fluid dynamics e.g., hyperbolic, parabolic and elliptic equations by using the technique of computational fluid dynamic.