Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Oceanotechnika (S2)

Sylabus przedmiotu Numeryczne modelowanie przepływów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Oceanotechnika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Numeryczne modelowanie przepływów
Specjalność Projektowanie i budowa obiektów oceanotechnicznych
Jednostka prowadząca Zakład Projektowania Jachtów i Statków
Nauczyciel odpowiedzialny Tomasz Abramowski <Tomasz.Abramowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 15 1,00,50zaliczenie
wykładyW2 30 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wiadomości z matematyki i fizyki w zakresie inżynierskich studiów pierwszego stopnia.
W-2Wiadomości z mechaniki płynów w zakresie inżynierskich studiów pierwszego stopnia.
W-3Wiadomości z oceanologii i inżynierii oceanu.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z numeryczną mechaniką płynów, matematyczną klasyfikacją przepływów, metodami numerycznymi, metodą objętości skończonej, numerycznym rozwiązywaniem równań Naviera-Stokesa, modelowaniem skomplikowanych geometrii oraz zagadnieniami praktycznymi numerycznej mechaniki płynów i zastosowaniami w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.
C-2Ukształtowanie umiejętności rozwiązywania równań Naviera-Stokesa, przeprowadzania obliczeń i modelowania płaskiego stacjonarnego i niestacjonarnego opływu walca o przekroju kołowym cieczą lepką, analizy opływu profilu hydromechanicznego oraz przestrzennej analizy opływu elipsoidy obrotowej.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wybrane rozwiązania analityczne równań Naviera-Stokesa: przepływ płaski pomiędzy ściankami równoległymi, przepływ płaski w kanale zbieżnym i rozbieżnym, zjawisko oderwania - rozwiązywanie przykładów praktycznych, modelowanie komputerowe.3
T-L-2Płaski stacjonarny i niestacjonarny opływ walca o przekroju kołowym cieczą lepką, modelowanie, analiza wyników, badanie wyników w zależności od różnych parametrów rozwiązań.3
T-L-3Analiza opływu profilu hydromechanicznego, numeryczne wyznaczanie współczynników siły nośnej i oporu, rozkład współczynnika ciśnienia.4
T-L-4Przestrzenna analiza opływu elipsoidy obrotowej, przygotowanie siatki numerycznej, obliczenia, postprocessing, obliczenia ze swobodną powierzchnią.3
T-L-5Zaliczenie.2
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do numerycznej mechaniki płynów, pojęcia podstawowe kinematyki i dynamiki płynów, zasada zachowania masy i pędu dla płynów.2
T-W-2Matematyczna klasyfikacja przepływów, przepływy hiperboliczne, paraboliczne, eliptyczne i mieszane.3
T-W-3Metody numeryczne, metody dyskretyzacji, siatka numeryczna, metody uzyskiwania rozwiązań, kryteria zbieżności.3
T-W-4Metoda objętości skończonej: stosowane schematy, warunki brzegowe.3
T-W-5Rozwiązywanie numeryczne równań Naviera-Stokesa, przepływy turbulentne, metoda bezpośrednia, metoda dużych wirów, równanie Reynoldsa, modelowanie tensora naprężeń turbulentnych, przepływy ściśliwe - aerodynamiczne, przepływy ze swobodną powierzchnią, przepływy niestacjonarne, interwał czasowy, warunki początkowe.4
T-W-6Modelowanie skomplikowanych geometrii, wybór siatki, generacja, siatki strukturalne, niestrukturalne, siatka warstwy przyściennej, siatki typu chimera, siatki paraboliczne.4
T-W-7Zagadnienia praktyczne numerycznej mechaniki płynów, strategia obliczeń, pre- i postprocessing, zakres stosowania, błędy, możliwości rozwoju.4
T-W-8Zastosowania w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.5
T-W-9Zaliczenie.2
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach i zaliczeniu.15
A-L-2Przygotowanie prac kontrolnych i sprawozdań.5
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia.5
25
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach i zaliczeniu.30
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia.5
35

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny i wykład problemowy.
M-2Dyskusja dydaktyczna związana z wykładem.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne.
M-4Metody programowane z wykorzystaniem komputera.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena prowadzenia dyskusji i aktywności.
S-2Ocena formująca: Ocena prac kontrolnych i sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3Ocena formująca: Ocena pracy własnej studenta i pracy w grupie.
S-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne i ustne.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
O_2A_D1-04_W01
Student zna i prawidłowo dobiera terminologię dotyczącą przedmiotu oraz potrafi objaśnić pojęcia podstawowe. Student zna i potrafi zdefiniować i scharakteryzować zagadnienia dotyczące numerycznej mechaniki płynów, matematycznej klasyfikacji przepływów, metod numerycznych, metody objętości skończonej, numerycznego rozwiązywania równań Naviera-Stokesa, modelowania skomplikowanych geometrii oraz zna i potrafi przedstawić praktyczne zagadnienia numerycznej mechaniki płynów i zastosowania w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.		O_2A_W01, O_2A_W02, O_2A_W10T2A_W01, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07InzA2_W02, InzA2_W05C-1T-W-1, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-2, T-W-3, T-W-8M-2, M-1S-4, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
O_2A_D1-04_U01
Student posiada umiejętności poprawnego stosowania terminologii i potrafi objaśnić pojęcia dotyczące przedmiotu. Student posiada umiejętności wykonywania analizy wyników podstawowych modeli numerycznych dla przepływów (indywidualnie i w zespole), w tym rozwiązywania równań Naviera-Stokesa, przeprowadzania obliczeń i modelowania płaskiego stacjonarnego i niestacjonarnego opływu walca o przekroju kołowym cieczą lepką, analizy opływu profilu hydromechanicznego oraz przestrzennej analizy opływu elipsoidy obrotowej.		O_2A_U02, O_2A_U05, O_2A_U09, O_2A_U15T2A_U02, T2A_U04, T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U12, T2A_U15, T2A_U17, T2A_U18InzA2_U01, InzA2_U02, InzA2_U03, InzA2_U05, InzA2_U06, InzA2_U07C-1, C-2T-L-4, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-3, T-W-8M-4, M-3, M-2S-4, S-3, S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
O_2A_D1-04_K01
Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, ma świadomość i rozumie konieczność działań zespołowych oraz potrafi analizować zakresy zadań przydzielonych do realizacji.		O_2A_K03, O_2A_K04, O_2A_K05T2A_K02, T2A_K03, T2A_K04InzA2_K01, InzA2_K02C-1, C-2T-L-4, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-W-7, T-W-8M-4, M-3, M-2S-3, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
O_2A_D1-04_W01
Student zna i prawidłowo dobiera terminologię dotyczącą przedmiotu oraz potrafi objaśnić pojęcia podstawowe. Student zna i potrafi zdefiniować i scharakteryzować zagadnienia dotyczące numerycznej mechaniki płynów, matematycznej klasyfikacji przepływów, metod numerycznych, metody objętości skończonej, numerycznego rozwiązywania równań Naviera-Stokesa, modelowania skomplikowanych geometrii oraz zna i potrafi przedstawić praktyczne zagadnienia numerycznej mechaniki płynów i zastosowania w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.		2,0Student nie posiada podstawowej wiedzy w zakresie przedmiotu, nie potrafi podać definicji pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach
3,0Student posiada podstawową wiedzę w zakresie przedmiotu, potrafi podać definicje pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach
3,5Student posiada wiedzę w zakresie przedmiotu, potrafi podać i objaśnić definicje pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach
4,0Student posiada wiedzę w zakresie przedmiotu, potrafi podać i objaśnić definicje pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach, jak również potrafi omówić zakresy ich stosowania
4,5Student posiada wiedzę w zakresie przedmiotu, potrafi podać i objaśnić definicje pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach, jak również potrafi omówić zakresy ich stosowania oraz efektywność wykorzystania
5,0Student posiada wiedzę w zakresie przedmiotu, potrafi podać i objaśnić definicje pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach, jak również potrafi omówić zakresy ich stosowania, efektywność wykorzystania, a także samodzielnie identyfikować narzędzia potrzebne do rozwiązania zadanego problemu z jednoczesnym uzasadnieniem wyboru

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
O_2A_D1-04_U01
Student posiada umiejętności poprawnego stosowania terminologii i potrafi objaśnić pojęcia dotyczące przedmiotu. Student posiada umiejętności wykonywania analizy wyników podstawowych modeli numerycznych dla przepływów (indywidualnie i w zespole), w tym rozwiązywania równań Naviera-Stokesa, przeprowadzania obliczeń i modelowania płaskiego stacjonarnego i niestacjonarnego opływu walca o przekroju kołowym cieczą lepką, analizy opływu profilu hydromechanicznego oraz przestrzennej analizy opływu elipsoidy obrotowej.		2,0Student nie potrafi samodzielnie wykorzystać programów komputerowych i przeprowadzić obliczeń i analiz oraz przygotować prac kontrolnych, w których przedstawione zostaną wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz
3,0Student potrafi samodzielnie wykorzystać programy komputerowe i przeprowadzić obliczenia i analizy oraz przygotować prace kontrolne, w których potrafi przedstawić wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz
3,5Student potrafi samodzielnie wykorzystać programy komputerowe i przeprowadzić obliczenia i analizy oraz przygotować prace kontrolne, w których potrafi przedstawić wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz wraz z prezentacją wniosków
4,0Student potrafi samodzielnie wykorzystać programy komputerowe i przeprowadzić obliczenia i analizy oraz przygotować prace kontrolne, w których potrafi przedstawić wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz wraz z prezentacją wniosków i analizą przyjętych założeń
4,5Student potrafi samodzielnie wykorzystać programy komputerowe i przeprowadzić obliczenia i analizy oraz przygotować prace kontrolne, w których potrafi przedstawić wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz wraz z prezentacją wniosków i analizą przyjętych założeń; ponadto student potrafi analizować oraz dyskutować o wynikach z przeprowadzonych obliczeń i analiz
5,0Student potrafi samodzielnie wykorzystać programy komputerowe i przeprowadzić obliczenia i analizy oraz przygotować prace kontrolne, w których potrafi przedstawić wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz wraz z prezentacją wniosków i analizą przyjętych założeń; ponadto student potrafi analizować oraz dyskutować o wynikach z przeprowadzonych obliczeń i analiz, a także zaproponować krytyczną ich interpretację oraz propozycję modyfikacji rozwiązań

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
O_2A_D1-04_K01
Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, ma świadomość i rozumie konieczność działań zespołowych oraz potrafi analizować zakresy zadań przydzielonych do realizacji.		2,0Student nie potrafi pracować indywidualnie i w zespole, nie rozumie społecznych aspektów działalności inżynierskiej oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje
3,0Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, ma podstawową świadomość o społecznych aspektach działalności inżynierskiej oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje
3,5Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, ma świadomość i rozumie społeczne aspekty działalności inżynierskiej oraz zdaje sobie sprawę z odpowiedzialności za podejmowane decyzje
4,0Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, rozumie konieczność działań zespołowych, ma pełną świadomość i rozumie społeczne aspekty działalności inżynierskiej oraz zdaje sobie sprawę z odpowiedzialności za podejmowane decyzje
4,5Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, rozumie konieczność działań zespołowych, ma pełną świadomość i rozumie społeczne aspekty działalności inżynierskiej oraz zdaje sobie sprawę z odpowiedzialności za podejmowane decyzje; ponadto potrafi przekazać informacje i opinie na ten temat z uwzględnieniem różnych punktów widzenia
5,0Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, rozumie konieczność działań zespołowych, ma pełną świadomość i rozumie społeczne aspekty działalności inżynierskiej oraz zdaje sobie sprawę z odpowiedzialności za podejmowane decyzje; ponadto potrafi przekazać informacje i opinie na ten temat z uwzględnieniem różnych punktów widzenia oraz własnej oceny

Literatura podstawowa

  1. Ferziger J.H., Peric M., Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer, Berlin, 2002
  2. Gryboś R., Podstawy mechaniki płynów - część I i II, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1998
  3. Prosnak W. J., Mechanika płynów - tom I i II, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1970

Literatura dodatkowa

  1. Anderson J. D., Computational Fluid Dynamics, McGraw-Hill, Nowy Jork, 1976
  2. Bertram V., Practical Ship Hydrodynamics, Elsevier, Amsterdam, 2000

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wybrane rozwiązania analityczne równań Naviera-Stokesa: przepływ płaski pomiędzy ściankami równoległymi, przepływ płaski w kanale zbieżnym i rozbieżnym, zjawisko oderwania - rozwiązywanie przykładów praktycznych, modelowanie komputerowe.3
T-L-2Płaski stacjonarny i niestacjonarny opływ walca o przekroju kołowym cieczą lepką, modelowanie, analiza wyników, badanie wyników w zależności od różnych parametrów rozwiązań.3
T-L-3Analiza opływu profilu hydromechanicznego, numeryczne wyznaczanie współczynników siły nośnej i oporu, rozkład współczynnika ciśnienia.4
T-L-4Przestrzenna analiza opływu elipsoidy obrotowej, przygotowanie siatki numerycznej, obliczenia, postprocessing, obliczenia ze swobodną powierzchnią.3
T-L-5Zaliczenie.2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do numerycznej mechaniki płynów, pojęcia podstawowe kinematyki i dynamiki płynów, zasada zachowania masy i pędu dla płynów.2
T-W-2Matematyczna klasyfikacja przepływów, przepływy hiperboliczne, paraboliczne, eliptyczne i mieszane.3
T-W-3Metody numeryczne, metody dyskretyzacji, siatka numeryczna, metody uzyskiwania rozwiązań, kryteria zbieżności.3
T-W-4Metoda objętości skończonej: stosowane schematy, warunki brzegowe.3
T-W-5Rozwiązywanie numeryczne równań Naviera-Stokesa, przepływy turbulentne, metoda bezpośrednia, metoda dużych wirów, równanie Reynoldsa, modelowanie tensora naprężeń turbulentnych, przepływy ściśliwe - aerodynamiczne, przepływy ze swobodną powierzchnią, przepływy niestacjonarne, interwał czasowy, warunki początkowe.4
T-W-6Modelowanie skomplikowanych geometrii, wybór siatki, generacja, siatki strukturalne, niestrukturalne, siatka warstwy przyściennej, siatki typu chimera, siatki paraboliczne.4
T-W-7Zagadnienia praktyczne numerycznej mechaniki płynów, strategia obliczeń, pre- i postprocessing, zakres stosowania, błędy, możliwości rozwoju.4
T-W-8Zastosowania w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.5
T-W-9Zaliczenie.2
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach i zaliczeniu.15
A-L-2Przygotowanie prac kontrolnych i sprawozdań.5
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia.5
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach i zaliczeniu.30
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia.5
35
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaO_2A_D1-04_W01Student zna i prawidłowo dobiera terminologię dotyczącą przedmiotu oraz potrafi objaśnić pojęcia podstawowe. Student zna i potrafi zdefiniować i scharakteryzować zagadnienia dotyczące numerycznej mechaniki płynów, matematycznej klasyfikacji przepływów, metod numerycznych, metody objętości skończonej, numerycznego rozwiązywania równań Naviera-Stokesa, modelowania skomplikowanych geometrii oraz zna i potrafi przedstawić praktyczne zagadnienia numerycznej mechaniki płynów i zastosowania w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówO_2A_W01ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie niektórych działów matematyki, obejmującą elementy: statystyki, stochastyki, probabilistyki, programowania matematycznego, metod matematycznych i metod numerycznych, niezbędną do: 1) formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu oceanotechniki, 2) modelowania i analizy złożonych zjawisk i procesów z zakresu oceanotechniki, 3) wnioskowania i projektowania probabilistycznego, 4) projektowania optymalnego obiektów oceanotechnicznych, 5) wykorzystania metod numerycznych w oceanotechnice
O_2A_W02ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie wybranych działów fizyki, obejmującą: mechanikę techniczną, mechanikę płynów i termodynamikę, niezbędną do zrozumienia złożonych zjawisk fizycznych i procesów z obszaru oceanotechniki
O_2A_W10zna i rozumie wybrane algorytmy, modele matematyczne oraz zaawansowane metody informatyczne wykorzystywane w obliczeniach inżynierskich, jak również ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę w zakresie projektowania maszyn, obiektów i układów stosowanych w oceanotechnice, zna komputerowe narzędzia do projektowania, modelowania i symulacji układów i systemów w oceanotechnice
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W01ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
InzA2_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z numeryczną mechaniką płynów, matematyczną klasyfikacją przepływów, metodami numerycznymi, metodą objętości skończonej, numerycznym rozwiązywaniem równań Naviera-Stokesa, modelowaniem skomplikowanych geometrii oraz zagadnieniami praktycznymi numerycznej mechaniki płynów i zastosowaniami w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie do numerycznej mechaniki płynów, pojęcia podstawowe kinematyki i dynamiki płynów, zasada zachowania masy i pędu dla płynów.
T-W-4Metoda objętości skończonej: stosowane schematy, warunki brzegowe.
T-W-5Rozwiązywanie numeryczne równań Naviera-Stokesa, przepływy turbulentne, metoda bezpośrednia, metoda dużych wirów, równanie Reynoldsa, modelowanie tensora naprężeń turbulentnych, przepływy ściśliwe - aerodynamiczne, przepływy ze swobodną powierzchnią, przepływy niestacjonarne, interwał czasowy, warunki początkowe.
T-W-6Modelowanie skomplikowanych geometrii, wybór siatki, generacja, siatki strukturalne, niestrukturalne, siatka warstwy przyściennej, siatki typu chimera, siatki paraboliczne.
T-W-7Zagadnienia praktyczne numerycznej mechaniki płynów, strategia obliczeń, pre- i postprocessing, zakres stosowania, błędy, możliwości rozwoju.
T-W-2Matematyczna klasyfikacja przepływów, przepływy hiperboliczne, paraboliczne, eliptyczne i mieszane.
T-W-3Metody numeryczne, metody dyskretyzacji, siatka numeryczna, metody uzyskiwania rozwiązań, kryteria zbieżności.
T-W-8Zastosowania w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.
Metody nauczaniaM-2Dyskusja dydaktyczna związana z wykładem.
M-1Wykład informacyjny i wykład problemowy.
Sposób ocenyS-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne i ustne.
S-1Ocena formująca: Ocena prowadzenia dyskusji i aktywności.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie posiada podstawowej wiedzy w zakresie przedmiotu, nie potrafi podać definicji pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach
3,0Student posiada podstawową wiedzę w zakresie przedmiotu, potrafi podać definicje pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach
3,5Student posiada wiedzę w zakresie przedmiotu, potrafi podać i objaśnić definicje pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach
4,0Student posiada wiedzę w zakresie przedmiotu, potrafi podać i objaśnić definicje pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach, jak również potrafi omówić zakresy ich stosowania
4,5Student posiada wiedzę w zakresie przedmiotu, potrafi podać i objaśnić definicje pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach, jak również potrafi omówić zakresy ich stosowania oraz efektywność wykorzystania
5,0Student posiada wiedzę w zakresie przedmiotu, potrafi podać i objaśnić definicje pojęć i zagadnień omawianych na zajęciach, jak również potrafi omówić zakresy ich stosowania, efektywność wykorzystania, a także samodzielnie identyfikować narzędzia potrzebne do rozwiązania zadanego problemu z jednoczesnym uzasadnieniem wyboru
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaO_2A_D1-04_U01Student posiada umiejętności poprawnego stosowania terminologii i potrafi objaśnić pojęcia dotyczące przedmiotu. Student posiada umiejętności wykonywania analizy wyników podstawowych modeli numerycznych dla przepływów (indywidualnie i w zespole), w tym rozwiązywania równań Naviera-Stokesa, przeprowadzania obliczeń i modelowania płaskiego stacjonarnego i niestacjonarnego opływu walca o przekroju kołowym cieczą lepką, analizy opływu profilu hydromechanicznego oraz przestrzennej analizy opływu elipsoidy obrotowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówO_2A_U02potrafi pracować indywidualnie i w zespole; potrafi ocenić pracochłonność zadania oraz zapewnić jego realizację w założonym terminie; potrafi porozumiewać się w środowisku zawodowym i innym z wykorzystaniem różnych technik
O_2A_U05potrafi opracować szczegółową dokumentację wyników realizacji eksperymentu, zadania projektowego lub badawczego, jak również potrafi przygotować opracowanie zawierające omówienie tych wyników
O_2A_U09potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, uwzględniając ewentualne ich modyfikacje, do modelowania i projektowania elementów, układów, systemów, procesów, maszyn czy obiektów oceanotechnicznych przy pomocy odpowiednich narzędzi
O_2A_U15potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania odpowiednich metod, narzędzi i programów komputerowych służących do rozwiązania zadanego problemu inżynierskiego związanego z zagadnieniami oceanotechniki dostrzegając ich ograniczenia
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
T2A_U18potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA2_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA2_U03potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
InzA2_U05potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
InzA2_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
InzA2_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z numeryczną mechaniką płynów, matematyczną klasyfikacją przepływów, metodami numerycznymi, metodą objętości skończonej, numerycznym rozwiązywaniem równań Naviera-Stokesa, modelowaniem skomplikowanych geometrii oraz zagadnieniami praktycznymi numerycznej mechaniki płynów i zastosowaniami w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.
C-2Ukształtowanie umiejętności rozwiązywania równań Naviera-Stokesa, przeprowadzania obliczeń i modelowania płaskiego stacjonarnego i niestacjonarnego opływu walca o przekroju kołowym cieczą lepką, analizy opływu profilu hydromechanicznego oraz przestrzennej analizy opływu elipsoidy obrotowej.
Treści programoweT-L-4Przestrzenna analiza opływu elipsoidy obrotowej, przygotowanie siatki numerycznej, obliczenia, postprocessing, obliczenia ze swobodną powierzchnią.
T-L-1Wybrane rozwiązania analityczne równań Naviera-Stokesa: przepływ płaski pomiędzy ściankami równoległymi, przepływ płaski w kanale zbieżnym i rozbieżnym, zjawisko oderwania - rozwiązywanie przykładów praktycznych, modelowanie komputerowe.
T-L-2Płaski stacjonarny i niestacjonarny opływ walca o przekroju kołowym cieczą lepką, modelowanie, analiza wyników, badanie wyników w zależności od różnych parametrów rozwiązań.
T-L-3Analiza opływu profilu hydromechanicznego, numeryczne wyznaczanie współczynników siły nośnej i oporu, rozkład współczynnika ciśnienia.
T-W-4Metoda objętości skończonej: stosowane schematy, warunki brzegowe.
T-W-5Rozwiązywanie numeryczne równań Naviera-Stokesa, przepływy turbulentne, metoda bezpośrednia, metoda dużych wirów, równanie Reynoldsa, modelowanie tensora naprężeń turbulentnych, przepływy ściśliwe - aerodynamiczne, przepływy ze swobodną powierzchnią, przepływy niestacjonarne, interwał czasowy, warunki początkowe.
T-W-7Zagadnienia praktyczne numerycznej mechaniki płynów, strategia obliczeń, pre- i postprocessing, zakres stosowania, błędy, możliwości rozwoju.
T-W-3Metody numeryczne, metody dyskretyzacji, siatka numeryczna, metody uzyskiwania rozwiązań, kryteria zbieżności.
T-W-8Zastosowania w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.
Metody nauczaniaM-4Metody programowane z wykorzystaniem komputera.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne.
M-2Dyskusja dydaktyczna związana z wykładem.
Sposób ocenyS-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne i ustne.
S-3Ocena formująca: Ocena pracy własnej studenta i pracy w grupie.
S-1Ocena formująca: Ocena prowadzenia dyskusji i aktywności.
S-2Ocena formująca: Ocena prac kontrolnych i sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi samodzielnie wykorzystać programów komputerowych i przeprowadzić obliczeń i analiz oraz przygotować prac kontrolnych, w których przedstawione zostaną wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz
3,0Student potrafi samodzielnie wykorzystać programy komputerowe i przeprowadzić obliczenia i analizy oraz przygotować prace kontrolne, w których potrafi przedstawić wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz
3,5Student potrafi samodzielnie wykorzystać programy komputerowe i przeprowadzić obliczenia i analizy oraz przygotować prace kontrolne, w których potrafi przedstawić wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz wraz z prezentacją wniosków
4,0Student potrafi samodzielnie wykorzystać programy komputerowe i przeprowadzić obliczenia i analizy oraz przygotować prace kontrolne, w których potrafi przedstawić wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz wraz z prezentacją wniosków i analizą przyjętych założeń
4,5Student potrafi samodzielnie wykorzystać programy komputerowe i przeprowadzić obliczenia i analizy oraz przygotować prace kontrolne, w których potrafi przedstawić wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz wraz z prezentacją wniosków i analizą przyjętych założeń; ponadto student potrafi analizować oraz dyskutować o wynikach z przeprowadzonych obliczeń i analiz
5,0Student potrafi samodzielnie wykorzystać programy komputerowe i przeprowadzić obliczenia i analizy oraz przygotować prace kontrolne, w których potrafi przedstawić wyniki z przeprowadzonych obliczeń i analiz wraz z prezentacją wniosków i analizą przyjętych założeń; ponadto student potrafi analizować oraz dyskutować o wynikach z przeprowadzonych obliczeń i analiz, a także zaproponować krytyczną ich interpretację oraz propozycję modyfikacji rozwiązań
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaO_2A_D1-04_K01Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, ma świadomość i rozumie konieczność działań zespołowych oraz potrafi analizować zakresy zadań przydzielonych do realizacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówO_2A_K03potrafi współpracować i realizować zadania w grupie oraz ma świadomość konieczności odpowiedniego podziału obowiązków
O_2A_K04rozumie konieczność działań zespołowych i potrafi brać odpowiedzialność za wyniki wspólnych działań
O_2A_K05potrafi dokonać analizy zadań przydzielonych do realizacji, określając odpowiednie priorytety pozwalające na możliwie efektywne wykonanie tych zadań
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_K02ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
T2A_K03potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
T2A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA2_K01ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
InzA2_K02potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z numeryczną mechaniką płynów, matematyczną klasyfikacją przepływów, metodami numerycznymi, metodą objętości skończonej, numerycznym rozwiązywaniem równań Naviera-Stokesa, modelowaniem skomplikowanych geometrii oraz zagadnieniami praktycznymi numerycznej mechaniki płynów i zastosowaniami w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.
C-2Ukształtowanie umiejętności rozwiązywania równań Naviera-Stokesa, przeprowadzania obliczeń i modelowania płaskiego stacjonarnego i niestacjonarnego opływu walca o przekroju kołowym cieczą lepką, analizy opływu profilu hydromechanicznego oraz przestrzennej analizy opływu elipsoidy obrotowej.
Treści programoweT-L-4Przestrzenna analiza opływu elipsoidy obrotowej, przygotowanie siatki numerycznej, obliczenia, postprocessing, obliczenia ze swobodną powierzchnią.
T-L-1Wybrane rozwiązania analityczne równań Naviera-Stokesa: przepływ płaski pomiędzy ściankami równoległymi, przepływ płaski w kanale zbieżnym i rozbieżnym, zjawisko oderwania - rozwiązywanie przykładów praktycznych, modelowanie komputerowe.
T-L-2Płaski stacjonarny i niestacjonarny opływ walca o przekroju kołowym cieczą lepką, modelowanie, analiza wyników, badanie wyników w zależności od różnych parametrów rozwiązań.
T-L-3Analiza opływu profilu hydromechanicznego, numeryczne wyznaczanie współczynników siły nośnej i oporu, rozkład współczynnika ciśnienia.
T-W-7Zagadnienia praktyczne numerycznej mechaniki płynów, strategia obliczeń, pre- i postprocessing, zakres stosowania, błędy, możliwości rozwoju.
T-W-8Zastosowania w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.
Metody nauczaniaM-4Metody programowane z wykorzystaniem komputera.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne.
M-2Dyskusja dydaktyczna związana z wykładem.
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: Ocena pracy własnej studenta i pracy w grupie.
S-1Ocena formująca: Ocena prowadzenia dyskusji i aktywności.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi pracować indywidualnie i w zespole, nie rozumie społecznych aspektów działalności inżynierskiej oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje
3,0Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, ma podstawową świadomość o społecznych aspektach działalności inżynierskiej oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje
3,5Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, ma świadomość i rozumie społeczne aspekty działalności inżynierskiej oraz zdaje sobie sprawę z odpowiedzialności za podejmowane decyzje
4,0Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, rozumie konieczność działań zespołowych, ma pełną świadomość i rozumie społeczne aspekty działalności inżynierskiej oraz zdaje sobie sprawę z odpowiedzialności za podejmowane decyzje
4,5Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, rozumie konieczność działań zespołowych, ma pełną świadomość i rozumie społeczne aspekty działalności inżynierskiej oraz zdaje sobie sprawę z odpowiedzialności za podejmowane decyzje; ponadto potrafi przekazać informacje i opinie na ten temat z uwzględnieniem różnych punktów widzenia
5,0Student potrafi pracować indywidualnie i w zespole, rozumie konieczność działań zespołowych, ma pełną świadomość i rozumie społeczne aspekty działalności inżynierskiej oraz zdaje sobie sprawę z odpowiedzialności za podejmowane decyzje; ponadto potrafi przekazać informacje i opinie na ten temat z uwzględnieniem różnych punktów widzenia oraz własnej oceny