Das Modul führt die Studierenden in die theoretischen Grundlagen der numerischen Strömungssimulation ein. Hierzu werden zunächst die integralen Erhaltungsgleichungen aus der Strömungsmechanik I in die zur Simulation vorteilhafte Form überführt (z.B. integrale und differenzielle, konservative und nicht -konservative Form). Darauf aufbauend werden die allgemeinen Navier-Stokes Gleichungen abgeleitet und deren physikalischen Randbedingungen erläutert. Über die Methode der Finiten Differenzen (FDM) werden die Grundlagen der numerischen Integration partieller Differentialgleichungen vorgestellt, wobei insbesondere auf die notwendigen Unterschiede der Diskretisierung von advektiven und diffusiven Flüssen sowie die Ordnung, Konsistenz und Konvergenz der Ansätze eingegangen wird. In dem Zusammenhang wird die spektrale Fehleranalyse wird behandelt. Weiterhin wird die Finite-Volumen-Methode (FVM) eingeführt und eingehend diskutiert sowie der FDM gegenübergestellt. Zur späteren Prüfung der Qualität einer numerischen Berechnung werden bekannte analytische Lösungen für die vereinfachten Bewegungsgleichungen beschrieben.
