- Nazwa przedmiotu:
- Metody obliczeniowe mechaniki płynów
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. Jacek Rokicki
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Energetyka
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- NK348
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2013/2014
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba godzin kontaktowych: 55, w tym:
a) wykład – 30 – godz.
b) laboratorium – 15 –godz.
c) konsultacje – 10 godz.
Praca własna studenta – 20 godzin, w tym:
a) 10 godz. – przygotowywanie się do laboratoriów i wykładów,
b) 10 godz. –przygotowywanie się do egzaminu.
Razem: ok. 75 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Liczba ECTS 2, Liczba godzin kontaktowych: 55, w tym:
a) wykład – 30 – godz.
b) laboratoria – 15 –godz.
c) konsultacje – 10 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1 punkt ECTS - 23 godziny pracy studenta, w tym:
a) udział w ćwiczeniach laboratoryjnych - 15 godzin;
b) przygotowywanie się do laboratorium - 8 godzin.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Informatyka 2 , Mechanika płynów 1, Mechanika płynów 3
- Limit liczby studentów:
- 180 osób wykład, 12-osobowe grupy laboratoryjne
- Cel przedmiotu:
- Umiejętność wykorzystania kodu komercyjnego do symulacji prostych zjawisk przepływowych.
- Treści kształcenia:
- Przegląd modeli matematycznych i fizycznych w Mechanice Płynów. Sformułowanie zachowawcze i niezachowawcze. Podstawowe typy dyskretyzacji równań modelowych (warunki brzegowe i początkowe, stabilność, warunek CFL, bariera Godunowa). Ogólne algorytmy dla zadań nieliniowych (iteracje proste, kwazilinearyzacja, zamrażanie współczynników, iteracje w pseudoczasie). Symulacja przepływów nieściśliwych (Sformułowanie równań ruchu płynu dla funkcji prądu i wirowości, Metoda korekcji ciśnienia dla przepływów nieściśliwych, Metoda sztucznej ściśliwości). Metoda objętości skończonych dla przepływów ściśliwych. Metoda podziału strumienia. Modelowanie nieciągłości (fal uderzeniowych). Podstawowe informacje na temat metod spektralnych
- Metody oceny:
- W trakcie trwania semestru sprawdziany z teorii, punktowy system oceny pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych, indywidualny projekt semestralny.
Na zakończenie semestru : egzamin.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. Hirsch, Charles, Numerical computation of internal and external flows, 2007
2. Versteeg, Henk Kaarle, An introduction to computational fluid dynamics, 2007
Dodatkowe literatura:
- Materiały na stronie http://c-cfd.meil.pw.edu.pl
- Witryna www przedmiotu:
- http://c-cfd.meil.pw.edu.pl/ccfd/index.php?item=6
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt NK348_W1
- Zna podstawowe modele i równania mechaniki płynów
Weryfikacja: Egzamin, kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
E2_W05
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W01, T2A_W02
- Efekt NK348_W2
- Zna podstawowe metody dyskretyzacji równań różniczkowych
Weryfikacja: Egzamin, kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
E2_W01, E2_W03, E2_W05, E2_W16
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W01, T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W07
- Efekt NK348_W3
- Zna ograniczenia stabilnościowe metod dyskretyzacji
Weryfikacja: Egzamin, kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
E2_W01, E2_W03, E2_W16
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W01, T2A_W01, T2A_W07
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt NK348_U1
- Potrafi zdyskretyzować i rozwiązać proste zagadnienie brzegowe
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
E2_U09, E2_U13, E2_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U09, T2A_U10, T2A_U10, T2A_U15
- Efekt NK348_U2
- Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, wykonać symulację prostego zagadnienia przepływowego a następnie zinterpretować krytycznie wyniki
Weryfikacja: bieżąca praca na laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
E2_U08, E2_U20, E2_U24
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U08, T2A_U16, T2A_U18, T2A_U19
- Efekt NK348_U3
- Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, przygotować siatkę obliczeniową dla prostego zagadnienia przepływowego
Weryfikacja: bieżąca praca na laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
E2_U09, E2_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U09, T2A_U10, T2A_U15
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt NK348_K1
- Potrafi zidentyfikować i wyeliminować zagrożenia wynikające z błędnie przeprowadzonych symulacji komputerowych
Weryfikacja: bieżąca praca na laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
E2_K04, E2_K05
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_K04, T2A_K05