CAS Computational Fluid Dynamics

Sie möchten Produkte verbessern, indem Sie Ihre Strömungseigenschaften optimieren? Sie kennen das Werkzeug der Strömungssimulation und möchten es erfolgreich einsetzen? Sie sind fasziniert vom Einblick, den Ihnen die Simulation in das Strömungsverhalten liefert?

Das CAS Computational Fluid Dynamics vermittelt Ihnen umfassendes Fachwissen für die erfolgreiche Anwendung von Strömungssimulation – wissenschaftlich fundiert und praxisorientiert. Die berufsbegleitende Weiterbildung ermöglicht Ihnen den direkten Wissenstransfer in Ihr berufliches Umfeld. Mit aktuellen Best-Practice-Ansätzen lernen Sie CFD-Simulationen kennen. Sie entwickeln ein vertieftes Verständnis der physikalischen Grundlagen der Strömungstechnik und der mathematischen Konzepte hinter CFD-Simulationen.

Gerne beraten wir Sie persönlich: Melden Sie sich für die Vereinbarung eines Beratungstermins telefonisch unter 058 257 49 88 oder per Mail (cas-cfd(at)ost.ch).

Durch den berufsbegleitenden Unterricht während eines halben Jahres sichern wir Ihnen eine gute Vereinbarkeit mit Ihren beruflichen Verpflichtungen. In der betreuten Projektarbeit führen Sie eine CFD-Analyse für eine konkrete Fragestellung aus Ihrem Berufsalltag durch. Sie werden von einem breiten Netzwerk von Simulationsexperten aus der Industrie und aus der Hochschule begleitet.

Details

Abschluss	Certificate of Advanced Studies FHO/HSR in Computational Fluid Dynamics
Beginn	noch nicht definiert
Dauer und Unterrichtszeiten	6 Monate berufsbegleitend, 17-19 Kurstage à 2-3 Tage (i.d.R. Do, Fr, Sa), ganztags
Zielgruppe	Ingenieurinnen und Ingenieure, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die in ihrer Berufspraxis strömungstechnische Fragestellungen mittels Simulationen (Computational Fluid Dynamics CFD) bearbeiten oder dies in Zukunft tun möchten.
Nutzen	Sie erhalten umfassendes, wissenschaftlich fundiertes Fachwissen für die erfolgreiche Anwendung von Strömungssimulationen in Ihrem Berufsalltag. Dazu gehören aktuelle Best-Practice-Ansätze für CFD-Simulationen, aber auch ein vertieftes Verständnis der physikalischen Grundlagen der Strömungstechnik und der mathematischen Konzepte hinter CFD-Simulationen.
Sprache	Englisch oder Deutsch, Unterrichtsunterlagen Englisch
Kosten	CHF 9'500 (exkl. Reise-, Verpflegungs- und allfällige Übernachtungskosten). Die Module sind auch einzeln buchbar. Die einzelnen Module kosten je CHF 4‘450. Bei der Buchung von zwei Modulen bezahlen Sie CHF 7‘600.
Zulassung	Hochschulabschluss (B.Sc., M.Sc., Diplom) in Ingenieur- oder Naturwissenschaften. Mindestens 1 Jahr Berufserfahrung. Aufnahme "sur Dossier" möglich.
Empfohlene Vorkenntnisse	Das CAS baut auf den Mathematik-, Thermodynamik- und Fluiddynamik-Kenntnissen auf Bachelor-Niveau auf. Erste Erfahrungen in der Bedienung von Simulationssoftware empfohlen. Personen ohne Erfahrung in ANSYS CFX empfehlen wir unseren Vorkurs (am Tag vor Kursbeginn), welcher die ersten Schritte und den Einstieg in die Handhabung von ANSYS CFX erleichtert (zusätzliche Kurskosten von 340.-).
Studienumfang	15 ECTS-Punkte
Fachliche Schwerpunkte	Die Anwendung von CFD-Simulationen im Ingenieuralltag (CFD in practice), Die Physik von Strömungen (Fluid Dynamics and Heat Transfer), Die mathematischen Grundlagen für Simulationen (Mathematics and Computational Methods).
Ort	HSR Hochschule für Technik Rapperswil, direkt beim Bahnhof Rapperswil

Studieninhalt

Wer den Simulationsprozess beherrschen will, wird erkennen, dass Strömungssimulation weit mehr ist als die Bedienung von Simulationssoftware. Die physikalischen Gesetze und Modelle, auf denen die Software aufbaut, müssen vertraut sein. Zudem muss verstanden werden, wie diese Gesetze mittels numerischer Methoden durch den Computer angewendet werden können. Nur so können Fehlerquellen im Prozess richtig erkannt und die Qualität der Simulationsresultate sichergestellt werden. Ihr Studium setzt sich aus den drei Modulen „CFD in Practice“, „Fluid Dynamics and Heat Transfer“ und „Mathematics and Computational Methods“ zusammen. Die Inhalte der Module greifen für ein ganzheitliches Verständnis ineinander. Die Module sind auch einzeln buchbar.
Modul A: Best Practice in CFD
Die erfolgreiche Anwendung von Strömungssimulationen auf konkrete Fragestellungen aus der Praxis erfordert Erfahrung. Unsere Dozierenden vermitteln Ihnen in kompakter Form Best Practices für CFD Simulationen: Simulationsprozess: Modellbildung, Vernetzung, Validierung Typsiche Fehlerquellen Verfügbare CFD-Sofware Success Stories aus der Praxis
CFD Projekt	Wenden Sie Ihr erlerntes Wissen zu Strömungssimulationen direkt an. Sie bringen eine strömungstechnische Problemstellung aus Ihrem Berufsumfeld und bearbeiten diese im Rahmen einer Projektarbeit mittels CFD-Simulationen. Sie werden von einem Dozierenden durch den Simulationsprozess geführt und betreut: Definition der Problemstellung Modellbildung und Simulation in einer CFD-Software Validierung, Auswertung, Interpretation und Präsentation der Ergebnisse
Lernziele	Sie können die Möglichkeiten, Fehlerquellen und Limitationen von CFD-Simulationen einschätzen und die Qualität von CFD-Simulationen beurteilen Sie können CFD-Simulationen auf eine Problemstellung aus der Praxis anwenden Sie können den Wert der erarbeiteten Resultate hinsichtlich der Lösung Ihrer Problemstellung beurteilen und präsentieren
Modul B: Fluid Dynamics, Heat Transfer and Turbulence Modeling
Fluid Dynamics	Strömungen folgen den Gesetzen der Fluiddynamik. Sie lernen diese Gesetze kennen und erfassen deren Komplexität. Sie erkennen zudem den Einfluss von Grenzschichten, Turbulenz und Kompressibilität: Strömungsbegriffe und Dimensionsanalyse Erhaltungsgleichungen: Navier-Stokes-Gleichungen Grenzschichten Wirbelströmungen, Turbulenz, Kompressibilität
Heat Transfer	In vielen strömungstechnischen Anwendungen spielen thermodynamische Vorgänge eine entscheidende Rolle. Sie lernen verschiedene Modelle zur Simulation von thermo- und fluiddynamischer Problemstellungen kennen: Wärmeleitung, Wärmeübergang, Conjugate Heat Transfer Konvektion Strahlung, Strahlungsmodelle
Turbulence Modeling	Turbulenzen sind kleinskalige Wirbelstrukturen in einer Strömung. Sie lernen, wie Turbulenzen die Strömung beeinflussen und erkennen, weshalb die Turbulenzmodellierung auch heute noch eine grosse Herausforderung ist. Charakteristik turbulenter Strömungen Statistische Beschreibung der Turbulenz, RANS-Gleichungen Turbulenzmodellierung: Verfügbare Modelle, Vor- und Nachteile
Lernziele	Die Lernziele der drei Module sind: Sie kennen die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Strömungen Sie verstehen den Einfluss thermischer Energie auf Strömungen Sie erkennen die Herausforderung der Turbulenzmodellierung und wissen die verfügbaren Turbulenzmodelle korrekt einzusetzen
Modul C: Mathematics and Computational Methods
Die Strömungssimulation basiert auf der numerischen Lösung von partiellen Differentialgleichungen. In diesem Kurs erarbeiten Sie sich die mathematischen Konzepte zum Verständnis dieser partiellen Differentialgleichungen. Sie lernen numerische Verfahren zur Lösung von solchen Gleichungen auf dem Computer kennen. Systeme gewöhnlicher Differentialgleichungen Partielle Differentialgleichungen: Klassifizierung und wichtige Beispiele Numerische Lösung von Gleichungssystemen Numerische Lösung von Differentialgleichungen
Lernziele	Sie kennen die mathematischen Grundlagen zur Formulierung von Strömungsgesetzen Sie kennen numerische Verfahren zur Lösung von Strömungsgesetzen
Vorkurs Interessieren Sie sich für den CAS Computational Fluid Dynamics (CFD), konnten jedoch bisher noch keine Erfahrung im Umgang mit ANSYS CFX sammeln? Als Vorbereitung für das CAS CFD - Modul „Best Practice in CFD“, welches ANSYS CFX im Unterricht verwendet, bieten wir einen halbtägigen Vorkurs an. Dieser erklärt die ersten Schritte in der Handhabung von ANSYS CFX und vereinfacht Frischlingen den Einstieg in die Benutzung. Der Vorkurs findet unter der Leitung von Boris Meier statt (Leiter Modul A „Best Practice in CFD“). Der Vorkurs CFD ist ein Zusatzangebot und ist damit nicht im CAS Computational Fluid Dynamics inbegriffen. Er Vorkurs findet am Nachmittag und frühen Abend vor dem eigentlichen Kursstart statt. Der Kurs dauert sechs Stunden, kostet 340 Franken pro Person und wird ab vier Personen durchgeführt.
Mit „Hands on“ Lernformen zum Erfolg Jeder Mensch lernt unterschiedlich. An der HSR achten wir deshalb auf einen ausgewogenen Lern-Mix: Vorlesungen und Referate: Vermittlung von Wissen mit starkem Praxisbezug Übungen und Praxisbeispiele: Anwendung und Vertiefung von Wissen Betreute Projektarbeit: CFD-Analyse für die Fragestellung aus der eigenen Berufspraxis mit Unterstützung durch die Dozierenden Gastreferate und Fachinputs Selbststudium Ihr Wissen aus dem Kurs vertiefen Sie selbständig in der Gruppe oder im Einzelstudium.

Dozierende

Dozierende

Expertinnen und Experten aus der Industrie, Bildung und Forschung bilden Sie weiter und passen die Lerninhalte kontinuierlich an den neusten technologischen Entwicklungen an. Sie profitieren vom Praxisbezug, garantiert von Ihren Dozierenden und von Ihren aktuellen Fragestellungen und der selbstständig durchgeführten Projektarbeit.

Die sechsmonatige berufsbegleitende Weiterbildung wurde von Dozierenden der HSR Hochschule für Technik Rapperswil in enger Zusammenarbeit mit erfahrenen Fachpersonen aus der Praxis konzipiert. Der Wissenstransfer zwischen der Hochschule und den Kursteilnehmern steht im Zentrum.

Unsere Dozierenden führen Sie mit Ihrer Praxiserfahrung durch den gesamten Simulationsprozess.

Prof. Dr. Henrik Nordborg

HSR Hochschule für Technik Rapperswil
IET Institut für Energietechnik
Professor für Physik und Computational Physics

"Physikalische Gesetze und numerische Algorithmen erlauben uns, die Gegenwart zu verstehen und die Zukunft vorherzusagen. Seit bald 20 Jahren bin ich leidenschaftlich mit numerischen Simulationen im akademischen und industriellen Umfeld tätig, bei ABB, CADFEM und an der HSR. Ich freue mich darauf, mein Wissen und meine Erfahrungen im Unterricht mit Ihnen teilen zu dürfen."

Prof. Dr. Markus Friedl

HSR Hochschule für Technik Rapperswil
IET Institut für Energietechnik
Professor für Thermo- und Fluiddynamik

"Ich unterrichte mit Leidenschaft Thermo- und Fluiddynamik und nutze dafür meine langjährige Praxiserfahrung beim Industriekonzern IMI, dem Startup awtec AG und als heutiger Leiter des Instituts für Energietechnik der HSR. Gerne will ich meine Faszination für das Fachgebiet im Rahmen des CAS Computational Fluid Dynamics mit Ihnen teilen."

Prof. Dr. Olaf Tietje

HSR Hochschule für Technik Rapperswil
Gruppe Mathematik
Professor für Mathematik

Modellierung und Simulation ist ein Schwerpunkt meiner Forschungs- und Lehrtätigkeit an der HSR. Ich greife dabei auf die Erfahrung aus meiner Tätigkeit an der TU Braunschweig, der ETH Zürich sowie der von mir gegründeten Firma Systaim GmbH zurück. Ich freue mich, Ihnen im Rahmen des CAS die mathematischen und numerischen Methoden für Strömungssimulationen näher zu bringen.

Boris Meier

Dipl. Masch.-Ing. ETH
Wissenschaftlicher Mitarbeiter

"Aufgrund meiner über zehnjährigen Erfahrung mit numerischer Strömungs- und Strukturanalyse bei Geberit, CADFEM und der HSR kann ich sagen: Simulation ist ein mächtiges und hervorragendes Werkzeug zur Produktentwicklung – aber nicht immer. Gerne gebe ich Ihnen mein Praxiswissen im Unterricht des CAS Computational Fluid Dynamics weiter."

Gernot Boiger

Dr. ZHAW Zürcher Hochschule für Angew. WissenschaftenSoE School of EngineeringICP Institute of Computational Physics
Dozent für Multiphysikmodellierung

"Modelle sind unser Versuch, das Universum zu verstehen. Sie erlauben uns Zusammenhänge zu erfassen, die auch die modernste Messtechnologie nicht zu ergründen vermag. Das fasziniert mich. Ich liebe es, durch meine Lehr- und Forschungstätigkeit im Bereich der Simulation und Modellierung von Stoff- und Wärmeübertragungsphänomenen einen Teil dieser Faszination mit der Welt und, im Zuge des CAS CFD, hoffentlich auch mit Ihnen teilen zu können."

Partner

Internationale Partnerschaft:

Bereits seit 2005 bietet esocaet im Rahmen einer Public-Private Partnership gemeinsam mit der Technischen Hochschule Ingolstadt und der Hochschule für angewandte Wissenschaften Landshut den berufsbegleitenden Masterstudiengang Applied Computational Mechanics an. Durch die Zusammenarbeit mit esocaet können Sie die Module des an der HSR absolvierten CAS Computational Fluid Dynamics für den Masterstudiengang Applied Computational Mechanics anrechnen lassen.

Berufswelt

Sie erweitern Ihr Wissen fachlich und methodisch für eine erfolgreiche Anwendung von Strömungssimulation in Ihrem Berufsumfeld.

Fachlich

Sie kennen aktuelle Best-Practice Methoden für die Durchführung von CFD-Simulationen.
Sie können die Qualität von CFD-Simulationen beurteilen und sind sich möglicher Fehlerquellen bewusst.
Sie kennen die grundlegenden physikalischen Gesetze und Modellierungen in CFD-Simulationen.
Sie wissen, wie die physikalischen Gesetze mittels numerischer Methoden mittels dem Computer gelöst werden.

Methodisch

Sie verstehen eine CFD-Analyse als umfassenden Prozess von der Fragestellung bis zur erarbeiteten Lösung
Sie wissen um die Möglichkeiten und Limitierungen von CFD-Simulationen sowie verfügbarer CFD-Software
Sie können Ihre Erkenntnisse aus der CFD-Analyse adressatengerecht präsentieren
Sie vernetzen mit einer selbständig durchgeführten CFD-Analyse das theoretische Wissen mit der Praxiserfahrung

Durch den Kontakt mit den Dozierenden und anderen Weiterbildungsteilnehmenden erweitern Sie Ihr berufliches Netzwerk mit ausgewiesenen Simulationsexperten. Sie profitieren vom Wissen Ihrer Fachkolleginnen und Fachkollegen und lösen direkt Fragen aus Ihrem Berufsalltag.

Kontakt

Webseite: www.ost.ch/cas-cfd

Mail: cas-cfd(at)ost.ch

Kursadministration:
Christina Caluori
Tel: +41 (0)58 257 49 88
Mail: christina.caluori(at)ost.ch

Kursleitung:
Zoe Stadler
Mail: zoe.stadler(at)ost.ch