logo
Karta przedmiotu
logo

Metody numeryczne w zastosowaniach energetycznych

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2019/2020

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 inżynier

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 / 3 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 PRK
01 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_W03+
K_W07+
K_W11+
K_U06+
K_U09+
K_U13+
K_U16+
P7S_UW
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
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 Podstawą zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z wykładu oraz projektu. Końcowa ocena z przedmiotu stanowi średnią ważoną z wykładu-60% i projektu-40%.

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