Karta przedmiotu

Metody numeryczne w zastosowaniach energetycznych

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2014/2015

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów:

Mechanika i budowa maszyn

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

drugiego stopnia

Forma studiów:

niestacjonarne

Specjalności na kierunku:

Alternatywne źródła i przetwarzanie energii, Komputerowo wspomagane wytwarzanie, Organizacja produkcji, Pojazdy samochodowe, Programowanie i automatyzacja obróbki

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

magister

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Zakład Termodynamiki

Kod zajęć:

6183

Status zajęć:

obowiązkowy dla specjalności Alternatywne źródła i przetwarzanie energii

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 3 / W10 L18 / 2 ECTS / Z

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr hab. inż. prof. PRz Robert Smusz

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Modelowanie zagadnień cieplno-przepływowych

Ogólne informacje o zajęciach:

Materiały dydaktyczne:
Materiały udostępnione przez prowadzącego w trakcie zajęć

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	Szargut J., red.;	Modelowanie numeryczne pól temperatury	WNT PWN Gliwice .	1997
2	Kleiber M	Wprowadzenie do metody elementów skończonych	WNT W-wa .	1989
3	Taler J., Duda P.	Rozwiązywanie prostych i odwrotnych zagadnień przewodzenia ciepła	WNT, W-wa .	2003

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	-	Theory and Modeling Guide, Volume II: ADINA-T,	ADINA R&G, Inc. .	2003
2	-	Theory and Modeling Guide, Volume III: ADINA-F,	ADINA R&G , Inc..	200

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Wpis na sem. drugi

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Ma obszarowo poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie fizyki niezbędną do zrozumienia przemian energetycznych, zjawisk wymiany ciepła zachodzących w maszynach i urządzeniach

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Podsatwawowa wiedza w zakresie metod i systemów komputerowego wspomagania wykorzystywanych w budowie maszyn.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Umiejętność pracy w zespole

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z OEK
MEK01	Ma obszarowo poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie fizyki niezbędną do zrozumienia przemian energetycznych, zjawisk wymiany ciepła zachodzących w maszynach i urządzeniach oraz w nowoczesnych metodach wytwarzania i kształtowania materiałów inżynierskich			K-W003+ K-W007+ K-W011+ K-U006+ K-U009+ K-U013+ K-U016+	W01+ W03+ W04+ W07+ U07+ U08+ U09+ U10+ U11+ U15+ U18+ U19+

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
3	TK01	1. Zasada zachowania energii, przepływ ciepła w ciałach stałych: prawo Fouriera, równanie różniczkowe Kirchhoffa-Fouriera. Warunki brzegowe: I, II, III oraz IV rodzaju, opory kontaktowe, warunki początkowe. Równania różniczkowe opisujące konwekcyjną wymianę ciepła: Kirchhoffa-Fouriera, bilansu pędu dla płynu nieściśliwego, równanie ciągłości strugi.	W01	MEK01
3	TK02	Wykorzystanie MBE do rozwiązywania stacjonarnych zagadnień dwuwymiarowych. Nieliniowe zagadnienia przewodzenia ciepła: właściwości cieplne zależne od temperatury, nieliniowe warunki brzegowe	W02	MEK01
3	TK03	Wybrane metody rozwiązywania układów równań: iteracyjna prosta punktowa, Gaussa -Saidela, ekstrapolacyjna Liebmanna. Wybrane metody rozwiązywania układów równań: iteracyjna prosta punktowa, Gaussa -Saidela, ekstrapolacyjna Liebmanna. Rozwiązywanie zagadnień niestacjonarnych: schemat jawny Eulera, niejawny, Crank’a-Nickolson’a. Warunki stabilności rozwiązania numerycznego dla MBE.	W03	MEK01
3	TK04	Metoda elementów skończonych –MES: matematyczne sformułowanie metody w ujęciu wariacyjnym oraz Galerkina. Funkcje kształtu. Element płaski: trójkątny i prostokątny.	W04	MEK01
3	TK05	Budowanie macierzy przewodności oraz tworzenie globalnego układu równań. Rozwiązywanie stacjonarnych zagadnień dwuwymiarowych. Rozwiązywanie zagadnień niestacjonarnych -kryteria stabilności	-	MEK01
3	TK06	Charakterystyka komercyjnego kodu ADINA-T. Analiza stacjonarnej wymiany ciepła w ciele stałym. Modelowanie radiacyjnej wymiany ciepła w zagadnieniach dwuwymiarowych	L01	MEK01
3	TK07	Modelowanie ustalonej wymiany ciepła. Analiza zagadnienia nieliniowego (właściwości cieplne zależne od temperatury, anizotropia, nieliniowe warunki brzegowe, promieniowanie	L02	MEK01
3	TK08	Modelowanie nieustalonej wymiany ciepła z uwzględnieniem przemian fazowych w zagadnieniach dwuwymiarowych	L03	MEK01
3	TK09	Rozwiązywanie zagadnień nieustalonej wymiany ciepła. Analiza zagadnień trójwymiarowych.6. Analiza zagadnień termo-mechanicznie sprzężonych (opory kontaktowe, tarcie	L04	MEK01
3	TK10	Charakterystyka programu ADINA-F. Ćwiczenia w modelowaniu ustalonej konwekcyjnej wymiany ciepła w warunkach konwekcji swobodnej (zag.2D).	L05	MEK01
3	TK11	Ćwiczenia w modelowaniu ustalonej konwekcyjnej wymiany ciepła w warunkach konwekcji wymuszonej.	L06	MEK01

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3)	Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem.	Studiowanie zalecanej literatury: 15.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3)	Przygotowanie do laboratorium: 4.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 18.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3)
Zaliczenie (sem. 3)	Przygotowanie do zaliczenia: 4.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Zaliczenie odbywa się w formie pisemnej z całego zakresu materiału przedstawionego w trakcie wykładu.
Laboratorium	Samodzielne wykonanie projektu
Ocena końcowa

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi nie