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.

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.

AbschlussCertificate of Advanced Studies FHO/HSR in Computational Fluid Dynamics
Beginn, Dauer und Unterrichtszeiten

27. September 2018

6 Monate berufsbegleitend

18 Kurstage in Blöcken à 2 bis 3 Tage (i. d. R. Do, Fr, Sa), ganztags
Stundenplan 2018/19

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.

Weitere Informationen
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.

Weitere Informationen
UnterrichtsspracheEnglisch oder Deutsch, Unterrichtsunterlagen Englisch
Kosten

CHF 9‘500 (exkl. Reise-, Verpflegungs- und allfällige Übernachtungskosten)
Die Module sind auch einzeln buchbar.

Weitere Informationen
Zulassung

Hochschulabschluss (B.Sc., M.Sc., Diplom) in Ingenieur- oder Naturwissenschaften

Mindestens 1 Jahr Berufserfahrung

Aufnahme „sur Dossier“ möglich

Weitere Informationen
Empfohlene Vorkenntnisse

Das CAS baut auf den Mathematik-, Thermodynamik- und Fluiddynamik-Kenntnissen auf Bachelor-Niveau auf.

Erste Erfahrungen in der Bedienung von Simulationssoftware empfohlen.

Weitere Informationen
Studienumfang15 ECTS Kreditpunkte
Fachliche Schwerpunkte

CFD in practice: Die Anwendung von CFD-Simulationen im Ingenieuralltag

Fluid Dynamics and Heat Transfer: Die Physik von Strömungen

Mathematics and Computational Methods: Die mathematischen Grundlagen für Simulationen

Weitere Informationen zu den Modulen finden Sie unter Studieninhalt

StudienführerStudienführer CAS CFD
DurchführungsortHSR Hochschule für Technik Rapperswil, direkt beim Bahnhof Rapperswil
Zusätzliche InformationenDie Module sind auch einzeln buchbar, falls Sie Ihre Kompetenzen in einem Teilgebiet vertiefen möchten.
Voraussetzungen

Was Sie mitbringen

Sie arbeiten in einem Betrieb, der strömungstechnische Fragestellungen bearbeitet oder bearbeiten will. Sie interessieren sich für eine Fach- oder Führungskarriere im Bereich Produktentwicklung.

Sie haben einen Hochschulabschlusses (B.Sc., M.Sc., Diplom) in Ingenieur- oder Naturwissenschaften und verfügen über eine mindestens einjährige Berufserfahrung.

Ihr Bildungsweg verlief anders? Falls Sie diese Aufnahmebedingungen nicht erfüllen, jedoch eine adäquate Berufserfahrung im Bereich des Themengebiets vorweisen können, ist eine Aufnahme „sur Dossier“ möglich. Gerne führen wir ein persönliches Gespräch.

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Empfohlene Vorkenntnisse

Sie benötigen Grundkenntnisse auf Bachelor-Niveau im Bereich Mathematik, Thermo- und Fluiddynamik. Eine erste Erfahrung in der Bedienung von Simulationssoftware ist von Vorteil. Wir beraten Sie gerne individuell zu den erwarteten Vorkenntnisse.

Sprachkenntnisse

Die Unterrichtssprache ist Englisch oder Deutsch. Falls nicht deutschsprachige Studierende teilnehmen findet der Unterricht auf Englisch statt. Bei ausschliesslich deutschsprachigen Teilnehmenden kann der Unterricht auf Deutsch gehalten werden. Die Unterrichtsunterlagen sind in englischer Sprache verfasst. Prüfungen oder Projektarbeiten werden in Absprache mit dem Dozierenden auf Englisch oder Deutsch durchgeführt.

Kosten

Der Zertifikatslehrgang CAS Computational Fluid Dynamics kostet CHF 9‘500. Nicht enthalten sind Reise-, Verpflegungs- und allfällige Übernachtungskosten.

Die Module sind einzeln buchbar, falls Sie Ihre Kompetenzen in einem Teilgebiet vertiefen möchten. Die einzelnen Module kosten je CHF 4‘450. Bei der Buchung von zwei Modulen bezahlen Sie CHF 7‘600.

Studieninhalt

Das CAS Computational Fluid Dynamics ist in drei Module unterteilt. Sie erhalten für das CAS Computational Fluid Dynamics 15 ETCS Kreditpunkte. Dies entspricht 144 Lektionen Unterricht. Zusätzlich verwenden Sie 150 Lernstunden für die Vor- und Nachbereitung der Lektionen und Prüfungen und rund 90 Stunden für die Projektarbeit. 

Inhaltlicher Aufbau Ihrer Weiterbildung

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: CFD in practice

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
  • Typische Fehlerquellen
  • Verfügbare CFD-Software
  • 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

  • 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

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

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.

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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.

ZUM Curriculum Vitae

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.

ZUM Curriculum Vitae

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.

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Gernot Boiger

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

Gernot Boiger Dozent für Multiphysikmodellierung  CAS CFD

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.

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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.

Matthias Reber absolvierte das CAS Computational Fluid Dynamics an der HSR.
Matthias Reber
Masch.Ing. FH/NDS BWL, Ghelma Spezialtiefbau

Energie- und Rohstoffeffizienz interessieren mich sehr. Mit der Numerischen Simulation kann man unter anderem Wirkungsgradoptimierungen und folglich Energieeinsparungen von Anlagen und Maschinen realisieren.

Durch das CAS CFD konnte ich die Mathematik auffrischen und mehr Vertrauen in die vielseitige CFD-Simulationssoftware gewinnen.

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