Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Numeryczne modelowanie przepływów w silnikach turbinowych i rakietowych
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Janusz Piechna
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Lotnictwo i Kosmonautyka
Grupa przedmiotów:
Specjalnościowe
Kod przedmiotu:
NS639
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2013/2014
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 – 0 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 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 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:
Mechanika płynów, metody numeryczne
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 Praca własna: Zajęcia laboratoryjne, 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:
tak
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 Dodatkowe 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:
www.meil.pw.edu.pl
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt NS639_W1
Zna podstawowe modele płynu i typy przepływu.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane efekty kierunkowe: LiK2_W01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01
Efekt NS639_W2
Zna podstawowe metody rozwiązywania zdyskretyzowanych równań Eulera i Naviera-Stokesa.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane efekty kierunkowe: LiK2_W02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01
Efekt NS639_W3
Zna podstawowe warunki brzegowe i zasady ich stosowania.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane efekty kierunkowe: LiK2_W01, LiK2_W02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01
Efekt NS639_W4
Zna podstawowe modele turbulencji.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane efekty kierunkowe: LiK2_W01, LiK2_W10
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W03
Efekt NS639_W5
Zna techniki stosowane w modelowaniu ruchomych elementów maszyn przepływowych.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane efekty kierunkowe: LiK2_W01, LiK2_W02, LiK2_W10
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W03
Efekt NS639_W6
Zna modele przejmowania ciepła i podstawowe modele spalania.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane efekty kierunkowe: LiK2_W01, LiK2_W08, LiK2_W15, LiK2_W16
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W02, T2A_W05, T2A_W05
Efekt 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 efekty kierunkowe: LiK2_W01, LiK2_W10, LiK2_W16
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W03, T2A_W05

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt 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 efekty kierunkowe: LiK2_U01, LiK2_U09, LiK2_U10, LiK2_U18
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U01, T2A_U09, T2A_U10, T2A_U18
Efekt 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 efekty kierunkowe: LiK2_U01, LiK2_U11
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U01, T2A_U11
Efekt NS639_U3
Umie zastosować odpowiednie do zadania warunki brzegowe i odpowiedni model turbulencji.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane efekty kierunkowe: LiK2_U01, LiK2_U08, LiK2_U09
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U01, T2A_U08, T2A_U09
Efekt NS639_U4
Potrafi zastosować techniki modelowania ruchomych elementów w budowie modelu maszyny przepływowej.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane efekty kierunkowe: LiK2_U01, LiK2_U09
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U01, T2A_U09
Efekt 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 efekty kierunkowe: LiK2_U15, LiK2_U16, LiK2_U17
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U15, T2A_U16, T2A_U17
Efekt NS639_U6
Potrafi dopasować kształt dyszy do pracy przy zmiennym ciśnieniu otoczenia.
Weryfikacja: Testy na zajęciach, sprawozdania z laboratorium, testy podczas laboratorium.
Powiązane efekty kierunkowe: LiK2_U12, LiK2_U16
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U12, T2A_U16