ECTS – Arkusz przedmiotu

ECTS – Arkusz przedmiotu
Kod
Nazwa
przedmiotu
MIT-2SC-IT22
Systemy informatyczne w energetyce
Prowadzący przedmiot
prof. dr hab. inż. Zbigniew Malinowski
Osoby prowadzące zajęcia
dr inż. Marcin Rywotycki, dr inż. Andrzej Gołdasz
Klasa przedmiotu
Specjalnościowy
Rodzaj przedmiotu
Obowiązkowy
Wydział
Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
Kierunek
Informatyka Stosowana
Rodzaj studiów
Stacjonarne
Stopień studiów
2
Semestr
Suma
Wykłady
Ćwiczenia
Laboratoria
Seminaria
Projekty
60
30
0
30
0
0
Rodzaje zajęć
Liczba godzin
2
ECTS
2 zal 2
egz
WWW
Uwagi
Cel przedmiotu - zdobyte umiejętności
Student po zaliczeniu tego przedmiotu powinien:
 Tworzyć procedury wprowadzania warunków brzegowych wymiany ciepła do pakietów metody elementów skończonych
 Budować programy do rozwiązywania zagadnień techniki cieplnej na podstawie bibliotek programów i własnych procedur
 Wykonywać symulacje i tworzyć programy do rozwiązywania procesów wymiany ciepła.
Streszczenie przedmiotu
Przedmiot obejmuje metodykę rozwiązywania zagadnień transportu ciepła w technice cieplnej. Przedstawia techniki
dyskretyzacji równania przewodzenia ciepła, sposoby budowania macierzy powstałych po podziale obszaru na elementy.
Omawiane są techniki budowy globalnego układu równań algebraicznych umożliwiającego wyznaczenie wektora temperatur w
węzłach elementów. Celem zajęć laboratoryjnych jest nabycie umiejętności samodzielnego rozwiązywania metodą elementów
skończonych zagadnień wymiany ciepła.
COMPUER METHODS IN HEAT ENGINEERING
The subject aims at the methodology of solving heat transfer problems with the finite element method. Techniques of the
heat transfer equation solutions are described. Methods of building matrixes after division of the body into elements are
presented. Techniques of building of the global system of equations which makes it possible to determine temperatures at
nodes of elements are presented. After laboratory training students are able by oneself to solve heat transfer problems with
the finite element method.
Warunki uczestnictwa
w przedmiocie
Forma zaliczenia przedmiotu sprawozdanie z wykonanych projektów i obliczeń komputerowych, kolokwia, egzamin
Zasada wystawiania oceny zaliczenie z laboratoriów 50%, egzamin 50%
końcowej
Program wykładów
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Stacjonarne i niestacjonarne równania transportu ciepła.
Dyskretyzacja równań różniczkowych ustalonego i nieustalonego przewodzenia ciepła
Numeryczne rozwiązywanie równań przewodzenia ciepła, metoda Galerkina, metoda wariacyjna
Warunki brzegowe wymiany ciepła, eliminacja węzłów o znanej temperaturze
Wprowadzanie gęstości strumienia ciepła na powierzchni ciała
Określanie konwekcyjnych warunków brzegowych
Wprowadzanie warunków brzegowych na powierzchniach styku ciał dla układów złożonych
Wewnętrzne źródła ciepła (przemiany fazowe, reakcje chemiczne, ciepło odkształcenia plastycznego
Tworzenie macierzy przewodności cieplnej, macierzy pojemności cieplnej
Budowanie wektora obciążenia cieplnego dla jednego elementu.
Tworzenie macierzy współczynników i wektora wyrazów wolnych dla całego układu
Wprowadzanie konwekcyjnego transportu ciepła
Stabilizacja rozwiązania numerycznego
Badanie bilansu ciepła dla uzyskanego rozwiązania
Przykłady programów i symulacji nagrzewania i chłodzenie materiałów
Program pozostałych zajęć (ćwiczenia, laboratoria, projekty, seminaria)
Ćwiczenia laboratoryjne CL
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Budowanie procedur wprowadzania konwekcyjnych warunków brzegowych
Budowanie procedur tworzenia macierzy przewodności cieplnej
Budowanie procedur wprowadzania źródła ciepła
Budowanie procedur wprowadzania konwekcyjnego transportu ciepła
Kontrola rozwiązania za pomocą bilansu ciepła w układzie
Symulacje wybranych problemów techniki cieplnej
Bibliografia
1.
2.
3.
Z. Malinowski, Numeryczne modele w przeróbce plastycznej i wymianie ciepła, AGH Uczelniane Wydawnictwa NaukowoDydaktyczne, Kraków 2005
S. Wiśniewski, T. Wiśniewski, Wymiana ciepła, WNT, Warszawa, 1997
A. Ç. Yunus Heat and mass transfer, McGrawHill, New York, 2007