Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Numerical methods used for heat transfer processes simulation
Course of study:
2019/2020
Code:
ZSDA-3-0231-s
Faculty of:
Szkoła Doktorska AGH
Study level:
Third-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Szkoła Doktorska AGH
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr Żak Paweł (pawelzak@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
automatyka, elektronika i elektrotechnika, informatyka techniczna i telekomunikacja, inżynieria biomedyczna, inżynieria chemiczna, inżynieria lądowa i transport, inżynieria materiałowa, inżynieria mechaniczna, inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Module summary

Treści programowe poruszane podczas przedmiotu związane są z matematycznym opisem, modelowaniem oraz metodami numerycznymi stosowanymi w symulacji procesów cieplnych.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Rozumie znaczenie samorozwoju oraz wartość pogłębiania specjalistycznej wiedzy dla rozwoju kariery zawodowej. SDA3A_K01, SDA3A_K02 Participation in a discussion,
Report,
Scientific paper,
Project,
Presentation,
Oral answer,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Potrafi budować zaawansowane modele matematyczne, pozwalające na opis problemów przewodzenia ciepła. SDA3A_U07, SDA3A_U01, SDA3A_U04 Participation in a discussion,
Report,
Scientific paper,
Presentation,
Oral answer,
Activity during classes
M_U002 Potrafi stosować równania różniczkowe do opisu przebiegu procesów cieplnych na podstawie danych eksperymentalnych oraz planować eksperyment badawczy SDA3A_U07, SDA3A_U01, SDA3A_U04 Execution of a project,
Participation in a discussion,
Report,
Scientific paper,
Project,
Presentation,
Oral answer,
Test,
Activity during classes
M_U003 Potrafi stosować metody numeryczne w symulacji procesów cieplnych. SDA3A_U07, SDA3A_U01, SDA3A_U04 Participation in a discussion,
Report,
Scientific paper,
Presentation,
Oral answer,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Rozumie sens fizycznego opisu procesów przewodzenia ciepła. SDA3A_W02, SDA3A_W01 Execution of a project,
Report,
Scientific paper,
Presentation,
Oral answer,
Activity during classes
M_W002 Posiada uporządkowaną wiedzę z zakresu budowania modeli matematycznych. SDA3A_W02, SDA3A_W01 Execution of a project,
Participation in a discussion,
Scientific paper,
Presentation,
Oral answer,
Activity during classes
M_W003 Posiada rozszerzoną wiedzę z zakresu metod dyskretyzacji numerycznej stosowanych w programach komercyjnych stosowanych do symulacji procesów cieplnych. SDA3A_W02, SDA3A_W01 Participation in a discussion
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 15 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Rozumie znaczenie samorozwoju oraz wartość pogłębiania specjalistycznej wiedzy dla rozwoju kariery zawodowej. + - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi budować zaawansowane modele matematyczne, pozwalające na opis problemów przewodzenia ciepła. + - - - - + - - - - -
M_U002 Potrafi stosować równania różniczkowe do opisu przebiegu procesów cieplnych na podstawie danych eksperymentalnych oraz planować eksperyment badawczy - - - - - + - - - - -
M_U003 Potrafi stosować metody numeryczne w symulacji procesów cieplnych. - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Rozumie sens fizycznego opisu procesów przewodzenia ciepła. + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiada uporządkowaną wiedzę z zakresu budowania modeli matematycznych. + - - - - + - - - - -
M_W003 Posiada rozszerzoną wiedzę z zakresu metod dyskretyzacji numerycznej stosowanych w programach komercyjnych stosowanych do symulacji procesów cieplnych. + - - - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 79 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 2 h
Module content
Lectures (15h):
  1. Model matematyczny
  2. Wyprowadzanie schematów różnicowych z wykorzystaniem rozwinięcia funkcji w szereg Taylora
  3. Planowanie eksperymentu, sens pojęć związanych z modelowaniem procesów cieplnych, analiza dyskretnych danych eksperymentalnych
  4. Metody dyskretyzacji numerycznej
  5. Przykłady programów komercyjnych stosowanych w symulacji procesów cieplnych
  6. Zagadnienia początkowe. Wykorzystanie ineterpretacji geometrycznej zagadnienia początkowego do wyprowadznia różnych schematów różnicowych
  7. Zastosowanie schematów otwartych i zamkniętych do budowy schematów służących do rozwiązywania problemów przewodzenia ciepła
Seminar classes (30h):

Podczas zajęć seminaryjnych poruszane będą te same zagadnienia, które są przedmiotem wykładu. Studenci mają możliwości zastosowania poznanych metod do rozwiązywania zagadnień z zakresu procesów cieplnych.
Studenci będą mieli szansę na opracowanie ciekawych zagadnień z danej tematyki oraz zaprezentowania tych opracowań w formie referatów i prezentacji.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Seminar classes: W trakcie zajęć seminaryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zaliczenie zajęć (OZ) na podstawie przygotowanego referatu oraz wygłoszonej prezentacji. Na koniec zajęć przeprowadzone będzie kolokwium zaliczeniowe (KZ).

W przypadku faktu braku wygłoszenia prezentacji w wyznaczonym terminie, Student powinien zgłosić się do Prowadzącego zajęcia w celu wyznaczenia innego terminu. W uzasadnionych przypadkach Prowadzący może zamienić tę formę zaliczenia na inną umożliwiającą weryfikację wiedzy i wymaganych kompetencji Studenta.

W przypadku niedostarczenia referatu przez Studenta opracowanie to może być dostarczone Prowadzącemu w okresie sesji poprawkowej.

Osobom, które otrzymały negatywną ocenę z kolokwium zaliczeniowego przysługują dwa terminy poprawkowe. Terminy poprawkowe będą uzgadniane z przedstawicielem grupy.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Seminar classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy. Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Method of calculating the final grade:

Sposób wyliczania oceny końcowej (OK):
OK = (2*OZ + KZ)/3,

gdzie:
OZ – ocena z zaliczenia zajęć;
KZ – ocena z kolokwium zaliczeniowego.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Dopuszczalne są dwie nieusprawiedliwione nieobecności na zajęciach. W przypadku pozostałych nieobecności konieczne jest zaświadczenie lekarskie, bądź, w przypadku wyjazdów konferencyjnych, szkoleń itp. pisemne potwierdzenie opiekuna projektu doktorskiego.
W przypadku braku dostarczenia wyżej wspomnianych dokumentów Student zobowiązany jest do kontaktu z Prowadzącym celem ustalenia metody wyrównania zaległości.

Prerequisites and additional requirements:

brak

Recommended literature and teaching resources:

Taler, Duda: “Rozwiązywanie prostych i odwrotnych zagadnień przewodzenia ciepła”, WNT

Palczewski: “Równania różniczkowe zwyczajne. Teoria i metody numeryczne z wykorzystaniem programu rachunków symbolicznych”, PWN

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None