Nazwa przedmiotu:
Metody Obliczeniowe Mechaniki Płynów
Koordynator przedmiotu:
Prof. dr hab. inż. Jacek Rokicki
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Lotnictwo i Kosmonautyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
NK348
Semestr nominalny:
7 / rok ak. 2014/2015
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:
Mechanika płynów I, Informatyka II
Limit liczby studentów:
180 osób wykład, 12-osobowe grupy laboratoryjne
Cel przedmiotu:
Poznanie podstawowych metod obliczeniowej mechaniki płynów i jej wykorzystania do symulacji przepływów występujących w zastosowaniach technicznych.
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:
egzamin oraz punktowy system oceny pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych,
Egzamin:
tak
Literatura:
Zalecana 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
Powiązane efekty kierunkowe: LiK1_W01, LiK1_W05, LiK1_W07
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W07, T1A_W01, T1A_W02, T1A_W07, T1A_W01, T1A_W02, T1A_W07
Efekt NK348_W2
zna podstawowe metody dyskretyzacji równań różniczkowych
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: LiK1_W03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W02, T1A_W07
Efekt NK348_W3
zna ograniczenia stabilnościowe metod dyskretyzacji
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: LiK1_W01, LiK1_W03
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W07, T1A_W01, T1A_W02, T1A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt NK348_U1
potrafi zdyskretyzować i rozwiązać proste zagadnienie brzegowe
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: LiK1_U09, LiK1_U10, LiK1_U11
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U08, T1A_U09
Efekt NK348_U2
potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, wykonać sumulację prostego zagadnienia przepływowego a następnie zinterpretować krytycznie wyniki
Weryfikacja: bieżąca praca na laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: LiK1_U09, LiK1_U10, LiK1_U13
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U08, T1A_U09
Efekt NK348_U3
potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, przygotować siatkę obliczeniową dla prostego zagadnienia przepływowego
Weryfikacja: bieżąca praca na laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: LiK1_U09, LiK1_U10, LiK1_U11
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U08, T1A_U09

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt NK348_K1
Potrafi zidentyfikować i wyliminować zagrożenia wynikające z błędnie przeprowadzonych symulacji komputerowych
Weryfikacja: bieżąca praca na laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: LiK1_K01, LiK1_K05
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K01, T1A_K06