16-64-3264-vl Hochgenaue Verfahren zur numerischen Strömungssimulation

Veranstaltungsdetails

Lehrende: Dr.-Ing. Florian Peter Kummer

Veranstaltungsart: Vorlesung

Orga-Einheit: FB16 Maschinenbau

Anzeige im Stundenplan: Verf num StrömSimula

Fach:

Anrechenbar für:

Semesterwochenstunden: 3

Unterrichtssprache: Deutsch und Englisch

Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -

Digitale Lehre:
Die Veranstaltung wird im SoSe 2020 als Digitale Lehre abgehalten. Die Digitale Lehre startet in KW 17. Der Erste Termin ist somit der Dienstag, 21. Apr. 2020 um 12:30. An diesem Termin findet zuerst eine Vorbesprechung statt. Diese Besprechung erfolgt über ZOOM, weitere Informationen folgen über Moodle.

Lehrinhalte:
* Was sind hochgenaue Methoden?
   - Diskontinuierliche Galerkin-Methoden: Approximation mit Polynomen 
   - Skalare Erhaltungsgleichungen, schwache Form 
   - Numerische Flüsse 
   - Zeitdiskretisierung 
* Systeme und Probleme mit höheren Ableitungen
   - Poissongleichung 
   - Inkompressible Strömungen: Stokes und Navier-Stokes 
   - Kompressible Euler-Gleichungen 
* Grundlagen numerische Analysis 
   - Konsistenz, Stabilität und Konvergenz
* Simulation von Strömungen
* Übungen
   - Grundlagen in der Programmiersprache C#
   - Implementierung von DG-Schemata mit der Toolbox BoSSS (siehe auch https://github.com/FDYdarmstadt/BoSSS)

Literatur:
* J. S. Hesthaven, T. Warburton: Nodal Discontinuous Galerkin Methods: Algorithms, Analysis, and Applications; Springer, 2008.
* D. A. Di Pietro, A. Ern: Mathematical Aspects of Discontinuous Galerkin Methods, Springer, 2011.
* R. Hartmann: Numerical Analysis of Higher Order Discontinuous Galerkin Finite Element Methods; lecture notes, http://ganymed.iwr.uni-heidelberg.de/~hartmann/publications/2008/Har08b.pdf .
* R. Hartmann: Discontinuous Galerkin methods for compressible flows: higher order accuracy, error estimation and adaptivity; lecture notes http://ganymed.iwr.uni-heidelberg.de/~hartmann/publications/2005/Har05b.pdf .
* B. Cockburn, On Discontinuous Galerkin methods for convection-dominated problems; lecture notes, http://www.math.umn.edu/~bcockbur//LectureNotes.html.

Voraussetzungen:
* Grundkenntnisse über partielle Differentialgleichungen und Numerik.
* Für die Übung: hilfreich sind grundlegende Programmierkentnisse in einer objektorientierten Sprache (z.B. C#, Java, Python, C++)

Erwartete Teilnehmerzahl:
10

Weitere Informationen:
* Der Termin kann in Absprache mit den Studierenden noch geändert werden (wird in der ersten Vorlesung fixiert)
* Ca. 30% der Zeit wird für praktische Übungen am PC aufgewandt
* Übungsmaterialien & Skript werden über Moodle zur Verfügung gestellt
* Vorlesung und Übungen werden gehalten von Dr. Florian Kummer und Juan Gutierrez, MSc.

Online-Angebote:
moodle

Literatur
Termine
Datum Von Bis Raum Lehrende
1 Di, 14. Apr. 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
2 Mi, 15. Apr. 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
3 Di, 21. Apr. 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
4 Mi, 22. Apr. 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
5 Di, 28. Apr. 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
6 Mi, 29. Apr. 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
7 Di, 5. Mai 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
8 Mi, 6. Mai 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
9 Di, 12. Mai 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
10 Mi, 13. Mai 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
11 Di, 19. Mai 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
12 Mi, 20. Mai 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
13 Di, 26. Mai 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
14 Mi, 27. Mai 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
15 Di, 2. Jun. 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
16 Mi, 3. Jun. 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
17 Di, 9. Jun. 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
18 Mi, 10. Jun. 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
19 Mi, 17. Jun. 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
20 Di, 23. Jun. 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
21 Mi, 24. Jun. 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
22 Di, 30. Jun. 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
23 Mi, 1. Jul. 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
24 Di, 7. Jul. 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
25 Mi, 8. Jul. 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
26 Di, 14. Jul. 2020 12:30 14:00 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
27 Mi, 15. Jul. 2020 12:30 13:15 Dr.-Ing. Florian Peter Kummer
Übersicht der Kurstermine
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Lehrende
Dr.-Ing. Florian Peter Kummer