Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Numeryczne modelowanie przepływów w silnikach turbinowych i rakietowych

Koordynator przedmiotu:

dr hab. inż. Janusz Piechna, prof. PW

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia II stopnia

Program:

Lotnictwo i Kosmonautyka

Grupa przedmiotów:

Specjalnościowe

Kod przedmiotu:

ML.NS639

Semestr nominalny:

1 / rok ak. 2017/2018

Liczba punktów ECTS:

2

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

Liczba godzin kontaktowych: 35, w tym: a) wykład – 15 godz., b) laboratorium – 15 godz., c) konsultacje – 5 godz. Praca własna studenta – 18 godzin, w tym: a) 8 godz. – przygotowywanie się do laboratoriów i wykładów, b) 10 godz. – opracowanie sprawozdania z laboratorium.

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

1,4 punktu ECTS - liczba godzin kontaktowych: 35, w tym: a) wykład – 15 godz.; b) laboratorium – 15 godz; c) konsultacje – 5 godz.

Język prowadzenia zajęć:

polski

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:

1,2 punktu ECTS - 30 godzin pracy studenta, w tym: a) udział w ćwiczeniach laboratoryjnych - 15 godzin; b) przygotowywanie się do laboratorium i wykonanie sprawozdania - 15 godzin.

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład15h
• Ćwiczenia0h
• Laboratorium15h
• Projekt0h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

Wiedza i umiejętności z zakresu mechaniki płynów i metod numerycznych.

Limit liczby studentów:

Grupy laboratoryjne max 12 osób, ogółem max 48 osób.

Cel przedmiotu:

Po zaliczeniu przedmiotu studenci posiadają praktyczną umiejętność wykorzystywania programów CFD do analizy przepływów w silnikach turbinowych i rakietowych..

Treści kształcenia:

1. Modele przepływów stacjonarnych i przepływów nieustalonych płynu ściśliwego. 2. Dyskretyzacja obszaru obliczeniowego: siatki stałe, ruchome siatki i siatki deformowalne. 3. Warunki brzegowe: stałe, ruchome i periodyczne. 4. Podstawowe metody numerycznego rozwiązywania zdyskretyzowanych równań Eulera i Naviera-Stokesa. 5. Modelowanie turbulencji: modele RANS jedno i dwu - równaniowe. 6. Przepływy ze źródłami ciepła- przepływy przez komory spalania. 7. Przepływ z wymianę ciepła przez ścianki – chłodzenie łopatek turbin. 8. Przepływy przez materiały porowate – chłodzenie łopatek turbin. 9. Zasady tworzenia procedur definiowanych przez użytkownika. 10. Współoddziaływanie przepływu z obiektami ruchomymi- sterowanie wektorem ciągu. 11. Modelowanie hałasu przepływowego.

Metody oceny:

2 sprawdziany z teorii, punktowy system oceny pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych, podczas których studenci powinni zaprojektować model fizyczny analizowanego zjawiska, zbudować jego model numeryczny, wykonać obliczenia w programie CFD oraz przedstawić wyniki w postaci graficznej.

Egzamin:

nie

Literatura:

1. Ferziger, Perić, Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer. 2. Versteeg, Malalasekera, An Introduction to Computational Fluid Dynamics, Pearson, Prentice Hall, 3. Fluent 6.3 Help. Dodatkowa literatura: - materiały na stronie http://www.desktopaero.com/appliedaero/preface/welcome.html, http://www.cfd-online.com/Links/onlinedocs.html; - Tu J., Yeoh G.H., Liu C., Computational Fluid Dynamics- A Practical Approach, BH; - materiały dostarczone przez wykładowcę.

Witryna www przedmiotu:

Uwagi:

-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ML.NS639_W1

Zna podstawowe modele płynu i typy przepływu.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W2

Zna podstawowe metody rozwiązywania zdyskretyzowanych równań Eulera i Naviera-Stokesa.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W3

Zna podstawowe warunki brzegowe i zasady ich stosowania.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W3

Zna podstawowe warunki brzegowe i zasady ich stosowania.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W4

Zna podstawowe modele turbulencji.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W4

Zna podstawowe modele turbulencji.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W5

Zna techniki stosowane w modelowaniu ruchomych elementów maszyn przepływowych.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W5

Zna techniki stosowane w modelowaniu ruchomych elementów maszyn przepływowych.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W5

Zna techniki stosowane w modelowaniu ruchomych elementów maszyn przepływowych.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W6

Zna modele przejmowania ciepła i podstawowe modele spalania.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W6

Zna modele przejmowania ciepła i podstawowe modele spalania.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W6

Zna modele przejmowania ciepła i podstawowe modele spalania.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W16
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W6

Zna modele przejmowania ciepła i podstawowe modele spalania.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W7

Zna podstawowe zasady tworzenia kształtu dyszy zbieżno-rozbieżnej i jej własności przy zmiennym ciśnieniu otoczenia.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W7

Zna podstawowe zasady tworzenia kształtu dyszy zbieżno-rozbieżnej i jej własności przy zmiennym ciśnieniu otoczenia.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_W7

Zna podstawowe zasady tworzenia kształtu dyszy zbieżno-rozbieżnej i jej własności przy zmiennym ciśnieniu otoczenia.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_W16
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ML.NS639_U1

Potrafi zastosować odpowiedni model płynu i przepływu w typowych modelach elementów maszyn przepływowych.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U1

Potrafi zastosować odpowiedni model płynu i przepływu w typowych modelach elementów maszyn przepływowych.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U1

Potrafi zastosować odpowiedni model płynu i przepływu w typowych modelach elementów maszyn przepływowych.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U1

Potrafi zastosować odpowiedni model płynu i przepływu w typowych modelach elementów maszyn przepływowych.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U2

Potrafi zastosować właściwą metodę rozwiązywania równań dostosowaną do modelu płynu wykorzystanego w rozwiązaniu zadania technicznego.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U2

Potrafi zastosować właściwą metodę rozwiązywania równań dostosowaną do modelu płynu wykorzystanego w rozwiązaniu zadania technicznego.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U3

Umie zastosować odpowiednie do zadania warunki brzegowe i odpowiedni model turbulencji.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U3

Umie zastosować odpowiednie do zadania warunki brzegowe i odpowiedni model turbulencji.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U3

Umie zastosować odpowiednie do zadania warunki brzegowe i odpowiedni model turbulencji.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U4

Potrafi zastosować techniki modelowania ruchomych elementów w budowie modelu maszyny przepływowej.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U4

Potrafi zastosować techniki modelowania ruchomych elementów w budowie modelu maszyny przepływowej.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U5

Potrafi zastosować odpowiedni model przejmowania ciepła i odpowiedni model spalania dopasowany do problemu technicznego.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U15
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U5

Potrafi zastosować odpowiedni model przejmowania ciepła i odpowiedni model spalania dopasowany do problemu technicznego.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U5

Potrafi zastosować odpowiedni model przejmowania ciepła i odpowiedni model spalania dopasowany do problemu technicznego.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U17
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U6

Potrafi dopasować kształt dyszy do pracy przy zmiennym ciśnieniu otoczenia.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka ML.NS639_U6

Potrafi dopasować kształt dyszy do pracy przy zmiennym ciśnieniu otoczenia.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK2_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe: