logo
Karta przedmiotu
logo

Metody numeryczne w zastosowaniach energetycznych

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2020/2021

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Budownictwa, Inżynierii środowiska i Architektury

Nazwa kierunku studiów: Energetyka

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: drugiego stopnia

Forma studiów: stacjonarne

Specjalności na kierunku: Energetyka w Budownictwie, Energetyka w Inżynierii Środowiska

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: magister inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Elektrotechniki i Podstaw Informatyki

Kod zajęć: 13618

Status zajęć: obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów: sem: 1 / W30 L30 / 4 ECTS / Z

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: dr hab. inż. prof. PRz Marek Gołębiowski

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Nabycie umiejętności posługiwania się zaawansowanymi metodami analizy numerycznej w rozwiązywaniu zagadnień technicznych związanych z energetyką

Ogólne informacje o zajęciach: Równania Lagrange’a drugiego rodzaju w mechanice. Uogólnione siły elektromagnetyczne w układach liniowych. Równania Lagrange’a dynamiki układów elektromechanicznych i ich rozwiązywanie w Matlabie i Simulinku, Metody numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych, Rozwiązywanie układów równań metodą Thomasa. Zasada optymalności Bellmana i Pontriagina,. Metoda różnic skończonych dla równań różniczkowych cząstkowych, Metoda elementów skończonych, sformułowanie Galerkina, tworzenie równań, warunki brzegowe, Metoda rozdzielenia zmiennych dla równań hiperbolicznych, parabolicznych i eliptycznych, Szybka transformata Fouriera,

Materiały dydaktyczne: http://www.pei.prz.rzeszow.pl/dydaktyka.html

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Gołębiowski l., Kulig T. Metody numeryczne w technice Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów. 2012
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Gołębiowski L., Lewicki J. Układy elektromagnetyczne w energoelektronice Oficyna Wydawnicza PolitechnikiRzeszowskiej, Rzeszów. 2012
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Osowski S., Siwek K., Śmiałek M. Teoria obwodów Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa. 2006
2 Osowski S., Siwek K., Śmiałek M. Podstawy elektrotechniki i elektroniki Portal e Informatyka, www.wazniak.mim.uw.pl . 2007

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Matematyka: rozwiązywanie równań algebraicznych, funkcje trygonometryczne, liczby zespolone; fizyka: podstawowe prawa fizyki elektryczności i magnetyzmu

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Ma wiedzę w zakresie równań matematycznych, funkcji trygonometrycznych, liczb zespolonych oraz podstawowych praw fizyki elektryczności i magnetyzmu

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Potrafi wykorzystać metody rozwiązywania równań algebraicznych

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania

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 PRK
01 Student po zakończeniu kursu potrafi stosować równania Lagrange'a do dynamiki układów elektromechanicznych wykład, laboratorium komputerowe zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. ustna K_W02+
K_U09+
K_K01+
P7S_KK
P7S_KR
P7S_UW
P7S_WG
02 Student po zakończeniu kursu potrafi numerycznie rozwiązywać układy równań różniczkowych zwyczajnych wykład, laboratorium komputerowe zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. ustna K_W02+
K_U09++
K_K01+
P7S_KK
P7S_KR
P7S_UW
P7S_WG
03 Student po zakończeniu kursu potrafi stosować metodę elementów skończonych wykład, laboratorium zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. ustna K_W02+
K_K01+
P7S_KK
P7S_KR
P7S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
1 TK01 Metoda równań Lagrange'a do obliczania dynamiki układów elektromechanicznych W01, W02, W03, L01, L02, L03, L04 MEK01
1 TK02 Metody numerycznego rozwiązywania układów równań różniczkowych zwyczajnych W04, W05,W06,W07,W08,W09,W10,W11,L05,L06,L07,L08,L09,L10,L11,L12 MEK02
1 TK03 Metoda elementów skończonych W12, W13, W14, W15, L13, L14, L15 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 1) Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 1) Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 1)
Zaliczenie (sem. 1)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład na podstawie testu
Laboratorium Na podstawie zrealizowanych sprawozdań oraz kolokwium
Ocena końcowa średnia arytmetyczna ocen z wykładu oraz laboratorium

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: tak

1 L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; A. Smoleń Innovative Construction of the AFPM-Type Electric Machine and the Method for Estimation of Its Performance Parameters on the Basis of the Induction Voltage Shape 2022
2 L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; B. Kwiatkowski Optimal Control of a Doubly Fed Induction Generator of a Wind Turbine in Island Grid Operation 2021
3 L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; D. Mazur; A. Smoleń Direct Consideration of Eddy Current Losses in Laminated Magnetic Cores in Finite Element Method (FEM) Calculations Using the Laplace Transform 2020
4 C. Gobel; M. Gołębiowski Evaluation of the usability of the Canay’s equivalent circuit diagrams for the calculation of subsynchronous resonances 2019
5 L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; D. Mazur; A. Smoleń Analysis of axial flux permanent magnet generator 2019
6 L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; D. Mazur; A. Smoleń Computationally Efficient Method of Co-Energy Calculation for Transverse Flux Machine Based on Poisson Equation in 2D 2019
7 L. Gołębiowski; M. Gołębiowski; D. Mazur; A. Smoleń; Z. Szczerba Modeling and Analysis of the AFPM Generator in a Small Wind Farm System 2019