Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Metody Obliczeniowe Mechaniki Płynów
Koordynator przedmiotu:
Prof. dr hab. inż. Jacek Rokicki
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechanika i Projektowanie Maszyn
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
ML.NK348
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba godzin kontaktowych: 55, w tym: a) wykład – 30 godz., b) laboratorium – 15 godz., c) konsultacje – 10 godz. Praca własna studenta – 20 godzin, w tym: a) 10 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: 55, w tym: a) wykład – 30 godz., b) laboratoria – 15 godz., c) konsultacje – 10 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:
Wiedza i umiejętności studenta nabyte w ramach przedmiotów: "Mechanika płynów I", "Mechanika płynów III" , "Informatyka II".
Limit liczby studentów:
Wykład - brak limitu, 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. Sformułowanie zachowawcze i niezachowawcze. Podstawowe typy dyskretyzacji równań modelowych (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 (Sformułowanie równań ruchu płynu dla funkcji prądu i wirowości, Metoda korekcji ciśnienia dla przepływów nieściśliwych, Metoda sztucznej ściśliwości). Metoda objętości skończonych dla przepływów ściśliwych. Metoda podziału strumienia. Modelowanie nieciągłości (fal uderzeniowych). Podstawowe informacje na temat metod spektralnych.
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: MiBM1_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W1
Zna podstawowe modele i równania mechaniki płynów.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W1
Zna podstawowe modele i równania mechaniki płynów.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W2
Zna podstawowe metody dyskretyzacji równań różniczkowych.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W2
Zna podstawowe metody dyskretyzacji równań różniczkowych.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W2
Zna podstawowe metody dyskretyzacji równań różniczkowych.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W3
Zna ograniczenia stabilnościowe metod dyskretyzacji.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W3
Zna ograniczenia stabilnościowe metod dyskretyzacji.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_W3
Zna ograniczenia stabilnościowe metod dyskretyzacji.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ML.NK348_U1
Potrafi zdyskretyzować i rozwiązać proste zagadnienie brzegowe.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U1
Potrafi zdyskretyzować i rozwiązać proste zagadnienie brzegowe.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U2
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, wykonać symulację prostego zagadnienia przepływowego a następnie zinterpretować krytycznie wyniki.
Weryfikacja: Ocena pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U2
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, wykonać symulację prostego zagadnienia przepływowego a następnie zinterpretować krytycznie wyniki.
Weryfikacja: Ocena pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U2
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, wykonać symulację prostego zagadnienia przepływowego a następnie zinterpretować krytycznie wyniki.
Weryfikacja: Ocena pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U2
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, wykonać symulację prostego zagadnienia przepływowego a następnie zinterpretować krytycznie wyniki.
Weryfikacja: Ocena pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U3
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, przygotować siatkę obliczeniową dla prostego zagadnienia przepływowego.
Weryfikacja: Ocena pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U3
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, przygotować siatkę obliczeniową dla prostego zagadnienia przepływowego.
Weryfikacja: Ocena pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_U3
Potrafi, wykorzystując odpowiedni pakiet inżynierski, przygotować siatkę obliczeniową dla prostego zagadnienia przepływowego.
Weryfikacja: Ocena pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka ML.NK348_K1
Potrafi zidentyfikować i wyeliminować zagrożenia wynikające z błędnie przeprowadzonych symulacji komputerowych.
Weryfikacja: Ocena pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_K1
Potrafi zidentyfikować i wyeliminować zagrożenia wynikające z błędnie przeprowadzonych symulacji komputerowych.
Weryfikacja: Ocena pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK348_K1
Potrafi zidentyfikować i wyeliminować zagrożenia wynikające z błędnie przeprowadzonych symulacji komputerowych.
Weryfikacja: Ocena pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM1_K05
Powiązane charakterystyki obszarowe: