Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Metody numeryczne w symulacji procesów cieplnych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0231-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
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
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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

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 Rozumie sens fizycznego opisu procesów przewodzenia ciepła. SDA3A_W02, SDA3A_W01 Wykonanie projektu,
Sprawozdanie,
Referat,
Prezentacja,
Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Posiada uporządkowaną wiedzę z zakresu budowania modeli matematycznych. SDA3A_W02, SDA3A_W01 Wykonanie projektu,
Udział w dyskusji,
Referat,
Prezentacja,
Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Posiada rozszerzoną wiedzę z zakresu metod dyskretyzacji numerycznej stosowanych w programach komercyjnych stosowanych do symulacji procesów cieplnych. SDA3A_W02, SDA3A_W01 Udział w dyskusji
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi budować zaawansowane modele matematyczne, pozwalające na opis problemów przewodzenia ciepła. SDA3A_U07, SDA3A_U01, SDA3A_U04 Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Referat,
Prezentacja,
Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach
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 Wykonanie projektu,
Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Referat,
Projekt,
Prezentacja,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_U003 Potrafi stosować metody numeryczne w symulacji procesów cieplnych. SDA3A_U07, SDA3A_U01, SDA3A_U04 Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Referat,
Prezentacja,
Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Rozumie znaczenie samorozwoju oraz wartość pogłębiania specjalistycznej wiedzy dla rozwoju kariery zawodowej. SDA3A_K01, SDA3A_K02 Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Referat,
Projekt,
Prezentacja,
Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach
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
45 15 0 0 0 0 30 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 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. + - - - - + - - - - -
Umiejętności
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. - - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Rozumie znaczenie samorozwoju oraz wartość pogłębiania specjalistycznej wiedzy dla rozwoju kariery zawodowej. + - - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 79 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (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
Zajęcia seminaryjne (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.

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.
  • Zajęcia seminaryjne: 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.

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.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

brak

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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

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

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak