Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Obliczeniowa mechanika płynów
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Łukasz Makowski, dr inż. Leszek Rudniak
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inzynieria Chemiczna i Procesowa
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
IC.MK212
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2017/2018
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim wynikające z planu studiów 60 2. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach konsultacji 10 3. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach zaliczeń i egzaminów 5 4. Przygotowanie do zajęć (studiowanie literatury, odrabianie prac domowych itp.) 15 5. Zbieranie informacji, opracowanie wyników 5 6. Przygotowanie sprawozdania, prezentacji, raportu, dyskusji 30 7. Nauka samodzielna – przygotowanie do zaliczenia/kolokwium/egzaminu 20 Sumaryczne obciążenie studenta pracą 145 godz
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2,5 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium30h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Zdany egzamin z Mechaniki Płynów (IC.MK112).
Limit liczby studentów:
90
Cel przedmiotu:
1. Nabycie wiedzy na temat obliczeniowych analiz przepływów. 2.Nabycie umiejętności związanych z wykorzystaniem kodu numerycznego do symulacji prostych procesów inżynierii chemicznej i procesowej 3.Uzyskanie przez studenta podstawowej wiedzy z zakresu numerycznej symulacji transportu pędu, energii i masy oraz praktycznego rozwiązania w/w zagadnień z wykorzystaniem solvera CFD.
Treści kształcenia:
Wykład 1. Wprowadzenie - zalety stosowania analiz CFD, CFD jako narzędzie projektowe, obszary zastosowań CFD w inżynierii chemicznej i procesowej. 2. Pakiety komercyjne CFD: typy pakietów, cechy charakterystyczne i użytkowe, wymagania hardware’owe, przewidywane kierunki rozwoju. 3. Numeryczne metody rozwiązywania równań bilansu transportu, Solvery bazujące na metodzie objętości skończonej. 4. Podstawowe etapy procesu analizy numerycznej – konstruowanie siatek numerycznych, warunki brzegowe, rozwiązania numeryczne, błędy dyskretyzacji, błędy użytkownika, interpretacja wyników obliczeń. 5. Modele szczegółowe CFD: przepływy burzliwe, płyny nienewtonowske, media porowate, przepływy płynów dwufazowych, przepływ płynów z jednoczesną reakcją chemiczną, promieniowanie. 6. Prezentacja wybranych zastosowań CFD w procesach inżynierii chemicznej: filtracja, krystalizacja, mieszanie, mikro- i nano-procesy, pompy, precypitacja, reaktory chemiczne i biochemiczne, suszenie, symulacje wielkowirowe, układy ciecz-ciecz i ciecz-ciało stałe, układy gaz-ciało stałe, układy gaz-ciecz, wymienniki ciepła.
Metody oceny:
Wykład: egzamin pisemny Laboratorium: zaliczenie odbywa się na podstawie złożonego projektu oraz kolokwium projektowego (x2).
Egzamin:
tak
Literatura:
Podstawowa: 1. J. H. Ferziger, M. Perić, Computational methods for fluid dynamics, 1996. 2. J. D. Anderson, Computational fluid dynamics, 1995. 2. Z. Jaworski, Numeryczna mechanika płynów w inżynierii chemicznej i procesowej, 2005. Uzupełniająca: 1. T. J. Chung, Computational fluid dynamics, 2002. 2. W. Prosnak, Wprowadzenie do numerycznej mechaniki płynów, 1993. 3. C. A. J. Fletcher, Computational techniques for fluid dynamics, 2002.
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W1
Student rozszerza swoją wiedzę o praktyczne zastosowania metod rozwiązywania równań różniczkowych. Umie prawidłowo zdefiniować warunki brzegowe i początkowe tych równań.
Weryfikacja: egzamin pisemny, zaliczenie projektów i kolokwiów
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W02, K_W07
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U1
Student potrafi symulować przebieg wybranych procesów inżynierii chemicznej i procesowej, w tym zjawisk przenoszenia pędu, masy i energii) z wykorzystaniem obliczeniowej mechaniki płynów.
Weryfikacja: egzamin pisemny, zaliczenie projektów i kolokwiów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U11
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09
Efekt U2
Student potrafi formułować zasady budowy modeli numerycznych na potrzeby wspomagania prac inżynierskich w aplikacjach inżynierii chemicznej i procesowej.
Weryfikacja: egzamin pisemny, zaliczenie projektów i kolokwiów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U07
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09
Efekt U3
Student potrafi wykorzystać obliczeniową mechanikę płynów do modelowania pracy reaktorów chemicznych i biochemicznych. Zapoznał się z prawidłową walidacją i weryfikacją rezultatów obliczeń numerycznych.
Weryfikacja: egzamin pisemny, zaliczenie projektów i kolokwiów
Powiązane efekty kierunkowe: K_U07
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt KS1
Student posiada umiejętność pracy w grupie, wymiany poglądów oraz rozdzielania zadań dotyczących wspólnego projektu. Posiada również świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz za zbiorowo realizowane zadania.
Weryfikacja: egzamin pisemny, zaliczenie projektów i kolokwiów
Powiązane efekty kierunkowe: K_K02, K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K03, T2A_K06