Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Numeryczne modelowanie wymiany ciepła
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0018-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Malinowski Zbigniew (malinows@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
Moduł multidyscyplinarny
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Description of the finite element method implementations to numerical solution of heat transfer problems. Implementation of heat transfer boundary conditions into finite element solver. Numerical simulations of a selected heat transfer problem using finite element solver.

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 is able to define a complex heat transfer boundary conditions for selected heat transfer problems. SDA3A_W02, SDA3A_W04, SDA3A_W01 Prezentacja
M_W002 Student is able to analyze simulation results of a selected heat transfer problem SDA3A_W03, SDA3A_W02, SDA3A_W01 Prezentacja
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student is able to perform simulation of a selected heat transfer problem using finite element method. SDA3A_U03, SDA3A_U02, SDA3A_U01 Prezentacja
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student is prepared to solve heat transfer problems in engineering and science. SDA3A_K01, SDA3A_K03, SDA3A_K02 Prezentacja
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
30 15 0 0 0 0 15 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 is able to define a complex heat transfer boundary conditions for selected heat transfer problems. + - - - - + - - - - -
M_W002 Student is able to analyze simulation results of a selected heat transfer problem + - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student is able to perform simulation of a selected heat transfer problem using finite element method. + - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student is prepared to solve heat transfer problems in engineering and science. + - - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

1. Transient and steady-state heat transfer equations.
2. Finite element method solution to heat transfer problems
3. Methods of boundary condition implementation into finite element solver
4. Modeling of internal heat sources
5. Heat balance implementations and stability of numerical solutions.
6. Heat convection in turbulent and laminar flows
7. Examples of numerical simulations of selected heat transfer problems

Zajęcia seminaryjne (15h):

1. Selection of the heat transfer problem
2. Specification of the heat transfer mechanisms
3. Definition of object geometry and boundary conditions
4. Simulation of the heat transfer problem using finite element solver
5. Analysis of numerical results
6. Oral presentation of results
7. Discussion of simulation results

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Multimedia presentation of lectures. Oral description of problems.
  • Zajęcia seminaryjne: Solving of heat transfer problems using dedicated finite element solver.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Oral presentatio of a problem and discusion of results

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Students take part in lectures and get knowledge according to syllabus. Discussion of problems is allowed during lecture classes. Audiovisual registration requires permission.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Student selects boundary condition, defines geometry and properties of an object and performs simulations with minimum integration of lecturer.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Average from seminar(weight 0.5) and oral presentation of a selected problem (weigh 0.5)

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

consulting and self solution of a specified problem of heat transfer.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Basis of heat transfer, fluid flow and numerical methods

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Yunus A. Cengel: Heat and Mass Transfer, McGraw-Hill, London 2007
2. O.C. Zienkiewicz, R.L.Taylor, The Finite Element Method Volume 1: The Basis, fifth ed., Butterworth-Heinemann, Linacre House, Jordan Hill, Oxford OX2 8DP, 2000.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. T. Telejko, Z. Malinowski, Application of an inverse solution to the thermal conductivity identification using the finite element method, Journal of Materials Processing Technology, 146 (2004), s. 145–155.
2. Z. Malinowski, J.G. Lenard, M.E. Davies, A study of the heat transfer coefficient as function of temperature and pressure, Journal of Materials Processing Technology, 41 (1994), s. 125–142.
3. Malinowski Z., Telejko T., Hadała B., Cebo-Rudnicka A., Szajding A.: Dedicated three dimensional numerical models for the inverse determination of the heat flux and heat transfer coefficient distributions over the metal plate surface cooled by water, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 75, 2014, 347-361
4. Malinowski Z., Cebo-Rudnicka A., Telejko T., Hadała B., Szajding A.: Inverse method implementation to heat transfer coefficient determination over the plate cooled by water spray, Inverse Problems in Science and Engineering, 23 no. 3, 2015, 518-556
5. Cebo-Rudnicka, Z. Malinowski, A. Buczek, The influence of selected parameters of spray cooling and thermal conductivity on heat transfer coefficient, Int. J. Thermal Sciences 110 (2016) 52-64.
6. Z. Malinowski, A. Cebo-Rudnicka, B. Hadała, A. Szajding, T. Telejko, Implementation of one and three dimensional models for heat transfer coefficient identification over the plate cooled by the circular water jets, Heat and Mass Transfer 58 (2018) 2195-2213.

Informacje dodatkowe:

Brak