- 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:
- ML.NK348
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2016/2017
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba godzin kontaktowych: 50, w tym:
a) wykład – 30 godz.;
b) laboratorium – 15 godz.;
c) konsultacje – 5 godz.
Praca własna studenta – 20 godzin, w tym:
a) 15 godz. – przygotowywanie się do laboratoriów i wykładów,
b) 10 godz. – przygotowywanie się do egzaminu.
Razem: 75 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2 punkty ECTS - liczba godzin kontaktowych: 50, w tym:
a) wykład – 30 godz.;
b) laboratoria – 15 godz.;
c) konsultacje – 5 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.
Dodatkowa 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 ML.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 ML.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 ML.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 ML.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 ML.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 ML.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 ML.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