Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Obliczenia inżynierskie
Koordynator przedmiotu:
dr inż. F.E. Uilhoorn
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inżynieria Środowiska
Grupa przedmiotów:
Podstawowe
Kod przedmiotu:
1110-ISIGA-MSP-2202
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Godziny kontaktowe 30, projekt komputerowy 10, zapoznanie się z literaturą 5, napisanie programu, uruchomienie, weryfikacja 15
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład0h
  • Ćwiczenia30h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Matematyka i metody obliczeniowe
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Tematem tego kursu jest wprowadzenie do pracy w środowisku języka Matlab z elementarnym wprowadzeniem do metod numerycznych. Student nauczy się rozwiązywać rzeczywiste problemy inżynierskie w zakresie gazownictwa używając Matlab.
Treści kształcenia:
Podstawy Matlab. Krótka historia rozwoju środowiska obliczeniowego Matlab, zmienne i nadawanie im wartości, wprowadzanie prostych danych, podstawowe operatory arytmetyczne, priorytet działań arytmetycznych i logicznych, łańcuchy znaków, liczby rzeczywiste i zespolone itd. Arytmetyka macierzowa i tablicowa. Programowanie w Matlab: skrypty, funkcje i instrukcje sterujące. Tworzenie funkcji i skryptów z wykorzystaniem instrukcji warunkowych i pętli. Więcej o funkcjach - wskaźniki do funkcji, funkcje anonimowe, inline obiekty, podfunkcje, funkcje ze zmienną lub domyślną liczbą argumentów. Projektowanie graficzne. Dwuwymiarowa i trójwymiarowa grafika: specjalne funkcje do tworzenia wykresów, dodatkowe operacje na wykresach, nanoszenie opisów i objaśnień na wykresy, wykonywanie wykresów na danych macierzowych. Obliczenia numeryczne. Numeryczne całkowanie pojedyncze, podwójne i potrójne. Rozwiązywanie liniowych równań algebraicznych. Rozwiązywanie nieliniowych równań algebraicznych. Aproksymacja i interpolacja funkcji jednej zmiennej. Numeryczne różniczkowanie funkcji: liniowe ODE pierwszego rzędu, równania różniczkowe zwyczajne wyższego rzędu i sztywne różniczkowe równanie. Programowanie nieliniowe z ograniczeniami. Wybrane problemy zastosowań. Opracowanie skryptu na obliczenie (1) układu równań przy użyciu metody Newtona oraz Jakobian za pomocą różnic skończonych w przód, (2) współczynnika ściśliwości i gęstości gazu z równania stanu gazu rzeczywistego (np, Soave-Redlich-Kwong lub Penga-Robinsona), (3) zależności spadku ciśnienia, temperatury i ciężaru gazu w zbiorniku od czasu podczas uwolnienia awaryjnego gazu, (4) ciśnienia w tłoczni dla danej sieci, wykreślić ciśnienie w rurociągu w funkcji odlegości dla różnych przepływów gazu, obliczyć średnicę ruraciągu i odlegość rurociagu między tłoczniami, (5) rozwiązanie równania przewodzenia ciepła za pomocą metody różnic skończonych, (6) zadanie programowanie nieliniowe z ograniczeniami. Celem jest znalezienie optymalnych wymiarów komponentów produkcji tak, żeby zminimalizować koszt produkcji. Szczególnie chcemy wybrać wartośći poziom produkcji, ciśnienia w zbiorniku, moc sprężarki i objetość zbiornika przy minimalnych kosztach operacyjnych. (7) zadań optymalicji z ograniczami za pomocą zewnętrznej funkcji kary. Wykreśl funkcję jako wykres konturowy w 2D oraz pokaż minimum wartości, jednocześnie wykreśl ograniczenie na tym samym wykresie.
Metody oceny:
Programowanie zadań
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Won Y. Yang, Wenwu Cao, Tae-Sang Chung, John Morris, Applied Numerical Methods Using MATLAB. 2005 Wiley. 2. Knight, A., Basics of Matlab and Beyond. 2000: Chapman & Hall/CRC.
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W01
Posiada rozszerzoną, uporządkowaną wiedzę w zakresie języków programowania oraz wykorzystania metod numerycznych.
Weryfikacja: Programowanie zadań
Powiązane efekty kierunkowe: IS_W03
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W02

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U01
Potrafi przeprowadzić analizę i ocenę pomiarów i badań w tym pomiarów i symulacji komputerowych pozwalających ocenić wskaźniki charakteryzujące procesy cieplne w skali technicznej w gazownictwie.
Weryfikacja: Programowanie zadań
Powiązane efekty kierunkowe: IS_U10
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09, T2A_U10, T2A_U12, T2A_U15

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K01
Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania sie i podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych
Weryfikacja: Programowanie zadań
Powiązane efekty kierunkowe: IS_K01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K01