Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
CFD Basics with OpenFOAM
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIME-2-216-SI-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Systemy inteligentne
Kierunek:
Inżynieria Mechatroniczna
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Czajka Ireneusz (iczajka@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

the student will learn to model fluid flows and solve simple engineering flow problems with the OpenFOAM package

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student zna podstawowe sposoby modelowania zjawisk przepływowych Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student umie posłużyć się programem OpenFOAM by dokonać analizy zagadnienia przepływowego Zaliczenie laboratorium
M_U002 Student umie zbudować model, ocenić jego poprawność i dostroić do wyników pomiarów Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student umie dokonać podziału zadań i zrealizować złożony projekt w kilkuosobowym zespole projektowym Zaangażowanie w pracę zespołu
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
28 14 0 14 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student zna podstawowe sposoby modelowania zjawisk przepływowych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student umie posłużyć się programem OpenFOAM by dokonać analizy zagadnienia przepływowego - - + - - - - - - - -
M_U002 Student umie zbudować model, ocenić jego poprawność i dostroić do wyników pomiarów - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student umie dokonać podziału zadań i zrealizować złożony projekt w kilkuosobowym zespole projektowym - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 85 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 25 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):

Navier-Stokes equations, boundary conditions. Different models of fluid. Tubulent and laminar flow. Turbulent models.
Finite Volume Method for solving partial differential equation. Algebraic system solvers. Discretization schemes.
OpenFOAM basics. Case database structure.
Preprocessing. Solving. Postprocessing. Serial and parallel running.
Task automation with Python and OpenFOAM.
OpenFOAM’s advanced topics.

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):

Instalation of OpenFOAM, setting environment variables, running case.
Postprocessing with paraFoam basics.
Problem definition. Mesh generation, boundary conditions. Steady state simulations. Transient simulations. Run-time postprocessing.
Discretization schemes. Different postprocessing tools. Python automation and OpenFOAM.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący nadzoruje wykonywanie zadania kierując i pomagając rozwiązywać bieżące problemy.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zaliczenie odbywa się najpóźniej w ostatnim dniu zajęć w semestrze.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Zaliczenie odbywa się na podstawie opracowanego sprawozdania z ćwiczenia wskazanego przez prowadzącego. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Final grade is at most cases equal to laboratory mark but it can be modified by personal interview

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

Student ma obowiązek być przygotowany do każdych zajęć, braki wynikające z nieobecności musi nadrobić we własnym zakresie.
Każda nieobecność powinna być usprawiedliwiona.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Basic computer skills, basic english understanding.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Z. Kazimierski: Podstawy mechaniki płynów i metod komputerowej symulacji przepływów, Łódź 2004
J.H. Ferziger, M. Perić: Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer
S. Pope: Turbulent Flows, Cambridge University Press
T. Marić, J. Hopken, K. Mooney: The OpenFOAM technology primer, Sourceflux 2014

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Dawid ROMIK, Ireneusz CZAJKA, Katarzyna SUDER-DĘBSKA: Badania numeryczne wpływu parametrów konstrukcyjnych wentylatora promieniowego na generowany hałas, W: Aktualności inżynierii akustycznej i biomedycznej, red. Katarzyna Suder-Dębska. Polskie Towarzystwo Akustyczne. Oddział w Krakowie, 2018.

Konrad JAROSZ, Ireneusz CZAJKA, Andrzej GOŁAŚ: Implementation of Ffowcs Williams and Hawkings aeroacoustic analogy in OpenFOAM, W: Vibrations in physical systems XXVII symposium Bedlewo (near Poznan), May 9–13, 2016, red. Czesław Cempel, Marian W. Dobry, Tomasz Stręk, Poznań University of Technology 2016.

reneusz CZAJKA: O wykorzystaniu płaskich modeli wentylatorów promieniowych do projektowania i optymalizacji, W: Zagadnienia budowy i eksploatacji wentylatorów, red. t. Marian Banaś. Katedra Systemów Energetycznych i Urządzeń Ochrony Środowiska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH, Kraków 2016.

Informacje dodatkowe:

Brak