Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Oceanotechnika (S2)
specjalność: Projektowanie i budowa systemów energetycznych

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
laboratoriaL1 15 1,00,50zaliczenie
wykładyW1 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-7, T-W-5, T-W-4, T-W-8, T-W-3, T-W-2, T-W-1, T-W-6M-2, M-1S-1, S-4

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_U05, O_2A_U09, O_2A_U15, O_2A_U02T2A_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-3, T-L-4, T-L-1, T-L-2, T-W-7, T-W-5, T-W-4, T-W-8, T-W-3M-2, M-3, M-4S-3, S-2, S-1, S-4

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_K05, O_2A_K04, O_2A_K03T2A_K02, T2A_K03, T2A_K04InzA2_K01, InzA2_K02C-1, C-2T-L-3, T-L-4, T-L-1, T-L-2, T-W-7, T-W-8M-2, M-3, M-4S-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-7Zagadnienia praktyczne numerycznej mechaniki płynów, strategia obliczeń, pre- i postprocessing, zakres stosowania, błędy, możliwości rozwoju.
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-4Metoda objętości skończonej: stosowane schematy, warunki brzegowe.
T-W-8Zastosowania w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.
T-W-3Metody numeryczne, metody dyskretyzacji, siatka numeryczna, metody uzyskiwania rozwiązań, kryteria zbieżności.
T-W-2Matematyczna klasyfikacja przepływów, przepływy hiperboliczne, paraboliczne, eliptyczne i mieszane.
T-W-1Wprowadzenie do numerycznej mechaniki płynów, pojęcia podstawowe kinematyki i dynamiki płynów, zasada zachowania masy i pędu dla płynów.
T-W-6Modelowanie skomplikowanych geometrii, wybór siatki, generacja, siatki strukturalne, niestrukturalne, siatka warstwy przyściennej, siatki typu chimera, siatki paraboliczne.
Metody nauczaniaM-2Dyskusja dydaktyczna związana z wykładem.
M-1Wykład informacyjny i wykład problemowy.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena prowadzenia dyskusji i aktywności.
S-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne i ustne.
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_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
O_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
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-3Analiza opływu profilu hydromechanicznego, numeryczne wyznaczanie współczynników siły nośnej i oporu, rozkład współczynnika ciśnienia.
T-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-W-7Zagadnienia praktyczne numerycznej mechaniki płynów, strategia obliczeń, pre- i postprocessing, zakres stosowania, błędy, możliwości rozwoju.
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-4Metoda objętości skończonej: stosowane schematy, warunki brzegowe.
T-W-8Zastosowania w oceanotechnice, lotnictwie i przemyśle motoryzacyjnym.
T-W-3Metody numeryczne, metody dyskretyzacji, siatka numeryczna, metody uzyskiwania rozwiązań, kryteria zbieżności.
Metody nauczaniaM-2Dyskusja dydaktyczna związana z wykładem.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne.
M-4Metody programowane z wykorzystaniem komputera.
Sposób ocenyS-3Ocena formująca: Ocena pracy własnej studenta i pracy w grupie.
S-2Ocena formująca: Ocena prac kontrolnych i sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych.
S-1Ocena formująca: Ocena prowadzenia dyskusji i aktywności.
S-4Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne i ustne.
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_K05potrafi dokonać analizy zadań przydzielonych do realizacji, określając odpowiednie priorytety pozwalające na możliwie efektywne wykonanie tych zadań
O_2A_K04rozumie konieczność działań zespołowych i potrafi brać odpowiedzialność za wyniki wspólnych działań
O_2A_K03potrafi współpracować i realizować zadania w grupie oraz ma świadomość konieczności odpowiedniego podziału obowiązków
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-3Analiza opływu profilu hydromechanicznego, numeryczne wyznaczanie współczynników siły nośnej i oporu, rozkład współczynnika ciśnienia.
T-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-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-2Dyskusja dydaktyczna związana z wykładem.
M-3Ćwiczenia laboratoryjne.
M-4Metody programowane z wykorzystaniem komputera.
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