Katedra za dinamiko fluidov in termodinamiko

Univerza v Ljubljani | Fakulteta za strojništvo

Poslanstvo:

V katedri opravljamo naloge, ki prispevajo k razvoju temeljnih znanj v procesni industriji iz področja dinamike fluidov in termodinamike, s posebnim poudarkom na večfaznih sistemih in transportnih pojavih.

Cilji:

Šolanje na vseh treh stopnjah študijskega programa Univerze v Ljubljani in razvojni prispevki k tehnološki konkurenčnosti industrije, ohranjanju energijskih zalog in varovanju naravnega okolja.

Predmeti

Predmeti I. stopnje (RRP/PAP)

Termodinamika

(raziskovalno razvojni program)

Nosilec predmeta:

prof. dr. Božidar Šarler
📧 bozidar.sarler@fs.uni-lj.si

Asistenta:

doc. dr. Umut Hanoglu
📧 umut.hanoglu@fs.uni-lj.si

asist. Jure Dolinar
📧 jure.dolinar@fs.uni-lj.si

Celotni opis predmeta

Vsebina predmeta

  • Uvod in motivacija.
  • Razvrstitev termodinamike.
  • Termodinamski koncepti
  • Zakoni termodinamike.
  • Termodinamske spremenljivke.
  • Osnove opisa zaprtih in odprtih sistemov.
  • Osnove opisa enosestavinskih enofaznih in večfaznih sistemov.
  • Osnove opisa večsestavinskih enofaznih sistemov.
  • Osnove opisa večsestavinskih večfaznih sistemov.
  • Osnove opisa zapletenih sistemov.
  • Statistična termodinamika.
  • Termodinamska analiza toplotnih strojev.
  • Termodinamska analiza hladilnih naprav.
  • Osnove opisa atmosferskega zraka.
  • Zgorevanje.

Termofluidika

(projektno aplikativni program)

Nosilec predmeta:

doc. dr. Boštjan Mavrič
📧 bostjan.mavric@fs.uni-lj.si

Asistenta:

asist. dr. Gašper Vuga
📧 gasper.vuga@fs.uni-lj.si

asist. Jure Dolinar
📧 jure.dolinar@fs.uni-lj.si

Celotni opis predmeta

Vsebina predmeta

  • Uvod in motivacija
  • Struktura termodinamike
  • Termodinamske spremenljivke in funkcije
  • Eksperimentalne spremenljivk
  • Procesne spremenljivke
  • Zakoni termodinamike
  • Termodinamski procesi
  • Pomembni termodinamski krožni procesi
  • Mešanice
  • Hidrostatika
  • Osnove dinamike tekočin - nestisljivi tok
  • Osnove dinamike tekočin - stisljivi tok
  • Osnove dinamike tekočin - tok okoli teles
  • Osnove dinamike tekočin - tok v kanalih
  • Osnove dvofaznega toka

Statika in dinamika tekočin

(raziskovalno razvojni program)

Nosilec predmeta:

prof. dr. Božidar Šarler
📧 bozidar.sarler@fs.uni-lj.si

Asistent:

asist. Bor Zupan
📧 bor.zupan@fs.uni-lj.si

Celotni opis predmeta

Vsebina predmeta

  • Uvod in motivacija
  • Kinematika
  • Koncept napetosti
  • Ohranitveni zakoni v Lagrangeovem in Eulerjevem sistemu opisa
  • Navier-Stokesove enačbe
  • Elementarna statika in dinamika tekočin
  • Dimenzijska analiza, podobnost in modeliranje
  • Viskozni tok v ceveh
  • Tok okoli potopljenih teles
  • Tok v odprtih kanalih
  • Stisljivi tok
  • Turbulentni tok
  • Mikrofluidika in nanofluidika
  • Tekočine pod vplivom zunanjih polj
  • Zaključek

Predmeti II. stopnje (MAG)

Računalniška dinamika tekočin

(magistrski študijski program)

Nosilec/sonosilec predmeta:

prof. dr. Božidar Šarler
📧 bozidar.sarler@fs.uni-lj.si
doc. dr. Boštjan Mavrič
📧 bostjan.mavric@fs.uni-lj.si

Asistent:

asist. dr. Krištof Kovačič
📧 kristof.kovacic@fs.uni-lj.si

Celotni opis predmeta

Vsebina predmeta

  • Uvod in motivacija
  • Pregled vodilnih enačb, ki jih obravnavamo v okviru računalniške dinamike tekočin ter njihove specifičnosti s strani numerične obravnave
  • Elementi računalniške dinamike tekočin
  • Zasnove rešitvenih postopkov enačb dinamike tekočin
  • Krajevna diskretizacija skalarnih in vektorskih polj dinamike tekočin
  • Časovna diskretizacija skalarnih in vektorskih polj dinamike tekočin
  • Metoda kontrolnih volumnov za ustaljene difuzijske probleme
  • Metoda kontrolnih volumnov za ustaljene konvekcijsko-difuzijske probleme
  • Sklopitev hitrosti in tlaka v metodi kotrolnih volumnov
  • Specifika izračuna sistemov enačb računalniške dinamike tekočin
  • Metoda kontrolnih prostornin za neustaljene probleme
  • Numerična implementacija robnih pogojev
  • Napake in nedoločenosti pri računalniški dinamiki tekočin
  • Sklopitev simulacij računalniške dinamike tekočin z drugimi simulacijami
  • Specifike simulacije zapletenih sistemov z računalniško dinamiko tekočin

Večfazni sistemi

(magistrski študijski program)

Nosilec predmeta:

prof. dr. Božidar Šarler
📧 bozidar.sarler@fs.uni-lj.si

Asistenta:

asist. dr. Tadej Dobravec
📧 tadej.dobravec@fs.uni-lj.si
asist. Gašper Vidic
📧 gasper.vidic@fs.uni-lj.si

Celotni opis predmeta

Vsebina predmeta

  • Uvod in motivacija
  • Večfazni sistemi v tehniki
  • Specifični večfazni sistemi
  • Vodilne enačbe
  • Medfazni pogoji
  • Povprečevanje vodilnih enačb
  • Trdno-kapljevito-plinasti pojavi
  • Numerična simulacija I
  • Numerična simulacija II
  • Sklopitve pojavov na več merilih
  • Tokovni vzorci
  • Prhe, tokovi z razpadom, atomizacija
  • Zadevanje kapljic, nalet na površine in brizganje
  • Izbira primerne formulacije in numerične rešitve za različne večfazne sisteme
  • Nano in mikro večfazni sistemi

Kreditno ovrednotene obštudijske dejavnosti (R&DP/MAG)

Numerično modeliranje toka tekočin v tehniki in naravoslovju z odprtokodnimi orodji

(Obštudijski predmet s 3 ECTS točkami)

Nosilec/sonosilec predmeta:

prof. dr. Božidar Šarler
📧 bozidar.sarler@fs.uni-lj.si
doc. dr. Boštjan Mavrič
📧 bostjan.mavric@fs.uni-lj.si

Asistent:

doc. dr. Rizwan Zahoor
📧 rizwan.zahoor@fs.uni-lj.si

Celotni opis predmeta

Vsebina predmeta

    Predavanja: 10 hours
    Seminar: 20 hours
    Vaje: 15 hours
    Samostojno delo: 30 hours
    ECTS: 3
  • Uvod.
  • Pregled vodilnih enačb ter robnih pogojev toka tekočin ter njihove specifike s strani numeričnega reševanja.
  • Elementi računalniške simulacije tekočin
    Struktura simulacijskega sistema
    Strojna oprema za računalniško dinamiko tekočin
  • Zasnova rešitvenega postopka na podlagi metode kontrolnih volumnov za reševanje enačb dinamike tekočin.
  • Napake in nedoločenosti pri numeričnem izračunu
  • Pregled odprtokodnega programa za numerično simulacijo toka tekočin OpenFOAM.
  • Praktični primeri
  • Modifikacije programa OpenFOAM in sklopitev programa OpenFOAM z drugimi simulacijskimi sistemi - splošna navodila
  • Napotki za nadaljnji, bolj poglobljeni študij predstavljenih osnov

Prijava za študijsko leto 2025/26 je zaprta. Za študijsko leto 2026/27 bo odprta v oktobru 2026.

Dodatno elektronsko gradivo

Povezave

Zaključne naloge

V laboratoriju LFDT je možno opravljanje eksperimentalnih in numeričnih zaključnih nalog I., II. in III. stopnje.

  • Numerične naloge:
    Za numerično simuliranje se v laboratoriju uporablja lastno razvit model brezmrežne metode v programskem jeziku Fortran in C#, odprtokodni program OpenFoam ali program Ansys Fluent. Ob priključitvi študenta k obstoječim raziskavam in projektom se uporablja našteta orodja, po želji študenta (npr. zaradi sodelovanja s podjetjem) pa tudi druga.
  • Eksperimentalne naloge:
    Pri eksperimentalnih nalogah je delo zasnovano kot samostojno ali v namen validacije numeričnih simulacij. Lahko obsega uporabo programov: LabView, Arduino, Python, itn. in pripadajočo opremo za vizualizacijo in merite.

Za dodatne informacije se obrnite na naše osebje v času pedagoškega dela, govorilnih ur ali preko e-pošte.


Diplomske zaključne naloge pod mentorstvom katedre LFDT:


Magistrske zaključne naloge pod mentorstvom katedre LFDT:


Doktorske disertacije pod mentorstvom katedre LFDT: