Okvirni sadržaj predmeta:

Povijesni razvoj mehanike fluida. Mehanika fluida danas. Mehanika fluida kao teorijsko-experimentalna znanost. Računalna mehanika fluida - CFD. Fizikalno modeliranje procesa strujanja fluida. Matematičko modeliranje procesa strujanja fluida. Kontinuum kao matematički model materije. Matematičke osnove: indeksna notacija i tenzorski račun. Matematički opis strujanja fluida diferencijalnim i integralnim oblicima osnovnih fizikalnih zakona: zakona očuvanja mase, zakona očuvanja količine gibanja, zakon očuvanja momenta količine gibanja, zakona očuvanja energije i drugog zakona termodinamike. Sustav Navier-Stokesovih parcijalnih diferencijalnih jednadžbi za trodimenzionalno, viskozno, nestacionarno, kompresibilno strujanje. Konstitutivne jednadžbe: Newtonov zakon viskoznosti, Fourierov zakon toplinske vodljivosti, toplinska i kalorička jednadžba stanja savršenog plina. Modeliranje turbulencije. Vrste i razine aproksimacije matematičkog modela strujanja fluida: DNS, LES, RANS, TSL, PNS, BL, DLM, EM, SIRF, PM. Matematička priroda parcijalnih diferencijalnih jednadžbi. Analitičko i numeričko riješenje sustava parcijalnih diferencijalnih jednadžbi. Numeričke metode za rješavanje sustava parcijalnih diferencijalnih jednadžbi. Metoda konačnih volumena. Diskretizacija prostora konačnim volumenima. Generiranje mreže konačnih volumena. Diskretizacija parcijalnih diferencijalnih jednadžbi metodom konačnih volumena. Numeričke metode rješavanja sustava diskretiziranih parcijalnih jednadžbi tj. sustava linearnih algebarskih jednadžbi. Diskretizacija vremena. Moderni CFD software-i.
Primjena stečenih teorijskih znanja na izradi numeričke CFD simulacije strujanja fluida primjenom komercijalnog generatora mreže Gambit i komercijalnog RANS CFD solvera (riješavača) Fluent, te postprocesing i analiza rezultata dobivenih ovom numeričkom simulacijom.

Oblici provođenja nastave i način provjere znanja:

Predavanja, auditorne i računalne vježbe te pedagoške radionice.

Popis literature potrebne za studij i polaganje ispita:

1. Zdravko Virag: Računalna dinamika fluida, Sveučilište u Zagrebu, FSB Zagreb, 2009/2010.
2. Zdravko Virag: Predavanja iz kolegija Mehanika fluida II, Sveučilište u Zagrebu, FSB Zagreb, on line materijali
3. Zdravko Virag: Vježbe iz kolegija Mehanika fluida II, Sveučilište u Zagrebu, FSB Zagreb,on line materijali

Popis literature koja se preporučuje kao dopunska:

1. Petar Kesić: Osnove aerodinamike, Sveučilište u Zagrebu, FSB Zagreb, 2003.
2. John D. Anderson, Jr.: Fundamentals of Aerodynamics, Mc Graw Hill, New York, 1995.
3. John D. Anderson, Jr.: Computational Fluid Dynamics (The Basics with Applications), Mc Graw Hill, New York, 1995.

Način polaganja ispita:

Pismeno i usmeno.