Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Metody Obliczeniowe Mechaniki Płynów
Koordynator przedmiotu:
Dr hab. inż. Sławomir Kubacki
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Lotnictwo i Kosmonautyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
ML.NK348
Semestr nominalny:
7 / rok ak. 2022/2023
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. Twierdzenie transportu Reynoldsa. Sformułowanie zachowawcze i niezachowawcze. Podstawowe typy dyskretyzacji równań modelowych (metoda różnic skończonych, 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 (metoda korekcji ciśnienia dla przepływów nieściśliwych). Metoda objętości skończonych (dyskretyzacja członów konwekcyjnych przy pomocy schematów kawałkami-liniowych i upwind). Metoda podziału strumienia. Uśrednione w czasie równania Naviera-Stokesa. Równania transportu naprężeń Reynoldsa. Modelowanie turbulencji (model Prandtla dla przepływu w turbulentnej warstwie przyściennej i model k-). W ramach przedmiotu prowadzone są laboratoria z wykorzystaniem oprogramowania Ansys Fluent.
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

Charakterystyka ML.NK348_W1
Zna podstawowe modele i równania mechaniki płynów.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W1
Zna podstawowe modele i równania mechaniki płynów.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W1
Zna podstawowe modele i równania mechaniki płynów.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W2
Zna podstawowe metody dyskretyzacji równań różniczkowych.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W3
Zna ograniczenia stabilnościowe metod dyskretyzacji.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W3
Zna ograniczenia stabilnościowe metod dyskretyzacji.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ML.NK348_U1
Potrafi zdyskretyzować i rozwiązać proste zagadnienie brzegowe.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U1
Potrafi zdyskretyzować i rozwiązać proste zagadnienie brzegowe.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U1
Potrafi zdyskretyzować i rozwiązać proste zagadnienie brzegowe.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U2
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, wykonać sumulację prostego zagadnienia przepływowego a następnie zinterpretować krytycznie wyniki.
Weryfikacja: Bieżąca praca na laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U2
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, wykonać sumulację prostego zagadnienia przepływowego a następnie zinterpretować krytycznie wyniki.
Weryfikacja: Bieżąca praca na laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U2
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, wykonać sumulację prostego zagadnienia przepływowego a następnie zinterpretować krytycznie wyniki.
Weryfikacja: Bieżąca praca na laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U3
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, przygotować siatkę obliczeniową dla prostego zagadnienia przepływowego.
Weryfikacja: Bieżąca praca na laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U3
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, przygotować siatkę obliczeniową dla prostego zagadnienia przepływowego.
Weryfikacja: Bieżąca praca na laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U3
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, przygotować siatkę obliczeniową dla prostego zagadnienia przepływowego.
Weryfikacja: Bieżąca praca na laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka ML.NK348_K1
Potrafi zidentyfikować i wyliminować zagrożenia wynikające z błędnie przeprowadzonych symulacji komputerowych.
Weryfikacja: Bieżąca praca na laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_K1
Potrafi zidentyfikować i wyliminować zagrożenia wynikające z błędnie przeprowadzonych symulacji komputerowych.
Weryfikacja: Bieżąca praca na laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: LiK1_K05
Powiązane charakterystyki obszarowe: