Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
CFD modeling with ANSYS Fluent
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
STCH-2-212-ET-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Energy Transition-KIC
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Jaszczur Marek (jaszczur@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

This course gives detailed information how to create geometry, generate the mesh as well as how to set up, run and post-process the results.

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 explain heat and mass transfer processes typical for energy sector together with their mathematical description. TCH2A_W06 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Projekt,
Zaliczenie laboratorium
M_W002 Student is able to explain mathematical and computer simulation of heat and mass transfer processes typical for energy sector. TCH2A_W04, TCH2A_W02 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Projekt,
Zaliczenie laboratorium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student is able to use commercial software for simulation of heat and mass transfer processes typical for energy sector. TCH2A_U02, TCH2A_U07, TCH2A_U03, TCH2A_U01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Projekt,
Zaliczenie laboratorium
M_U002 Student is able to investigate of heat and mass transfer processes typical for energy sector and design appropriate equipment. TCH2A_U07 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student can demonstrate her/his ability to take resposibility and collaborate with others when working in a team TCH2A_K01 Aktywność na zajęciach,
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
45 15 0 30 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 is able to explain heat and mass transfer processes typical for energy sector together with their mathematical description. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student is able to explain mathematical and computer simulation of heat and mass transfer processes typical for energy sector. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student is able to use commercial software for simulation of heat and mass transfer processes typical for energy sector. + - + - - - - - - - -
M_U002 Student is able to investigate of heat and mass transfer processes typical for energy sector and design appropriate equipment. - - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student can demonstrate her/his ability to take resposibility and collaborate with others when working in a team - - + - - - - - - - -
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 45 godz
Przygotowanie do zajęć 13 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
CFD modelling

• Introduction to CFD.
• Fundamental governing equations – continuity, momentum and energy.
• Methodology of solving CFD problems.
• Coupling of velocity and pressure fields.
• Modelling of turbulent flows.
• Modelling of radiation.
• Multiphase flows and their modelling.
During lectures students are given problems to solve which are then disscussed.

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):
CFD modelling

1.Definition of geometry of the body.
2.Discretization of above considered object and generation of appropriate mesh.
3.Definition of materials of the object.
4.Definition of boundary/initial conditions for fluid flow and energy transport.
5.Selection of suitable solver and obtaining of convergent solution.
6.Postprocessing.

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 stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

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. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Grading:
Grading formula: FG=PMWFwcolloq*w*PMGwcolloq+ PMWFcrlexer*w*PMGcrlexer+ AC
Where:
• FG-final grade
• PMWFwcolloq – Written colloquium part weighting factor – 0,5
• PMGwcolloq – Grade of achieved LOs written colloquium
• PMWFcrlexer – Colloquium and report from laboratory exercises part weighting factor – 0,5
• PMGcrlexer – Grade of achieved LOs relevant to project

W = 1 for first evaluation deadline, w =0.9 for 1st retake , w=0.8 for 2nd retake.

For activity during lectures and laboratories student May obtain AC (points for activity).
AC = 0 – 0.5
All LO weighting factors associated with part of the module (PM) equal 1.

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Basic knowledge of heat transfer, fluid mechanics and numerical modelling

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

0. Course materials
1.ANSYS FLUENT – Tutorials
2.H.K. Versteeg, W. Malalasekera An Introduction to Computational Fluid Dynamics, The Finite Volume Method, Pearson Education Ltd. 2007
3.J.Tu, G.H. Yeoh, Ch. Liu Computational Fluid Dynamics, A Practical Approach, Elsevier 2008,
4.J.H. Ferzinger, M. Perić, Computational Methods for Fluid Dynamics, 2ed, Springer, 1999

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Analiza numeryczna wpływu własności górotworu na transport ciepła wokół otworowego wymiennik ciepła — Numerical analysis of the rock properties effect on the heat transport around borehole heat exchanger / Tomasz ŚLIWA, Marek JASZCZUR, Andrzej GONET // W: SWCIM – 2010 : materiały XIV Sympozjum Wymiany Ciepła i Masy /

2. Analiza pola temperatury gruntu przy wykorzystaniu różnych modeli pogodowych — [An analysis of the ground temperature based on the different weather models] / Inga POLEPSZYC, Michał DUDEK, Marek JASZCZUR // W: Współczesne problemy ochrony środowiska III

3. An analysis of the numerical model influence on the ground temperature profile determination / Marek JASZCZUR, Inga POLEPSZYC, Aneta SAPIŃSKA-ŚLIWA, Andrzej GONET // W: ICCHMT 2016 : IX International Conference on Computational Heat and Mass Transfer : 23–26 May 2016, Cracow, Poland

4. An numerical analysis of high-temperature helium reactor power plant for co-production of hydrogen and electricity / M. DUDEK, J. Podsadna, M. JASZCZUR // W: EUROTHERM-2016 : 7th European Thermal-Sciences Conference : Krakow, Poland, 19–23 June 2016

5. A numerical analysis of the fully developed non-isothermal particle laden turbulent channel flow / Marek JASZCZUR // W: KKMP 2010 [Dokument elektroniczny] : XIX Krajowa Konferencja Mechaniki Płynów

6. A numerical simulation of the passive heat transfer in a particle-laden turbulent flow / M. JASZCZUR // W: DLES 8 : ERCOFTAC workshop : Direct and Large-Eddy Simulation 8 : Eindhoven, The Netherlands, July 7–9, 2010

7.DNS benchmark solution of the fully developed turbulent channel flow with heat transfer / M. JASZCZUR // Journal of Physics. Conference Series ; ISSN 1742-6588. — 2014 vol. 530, s. 012022-1–012022-8. — Bibliogr. s. 012022-8

8. Experimental and numerical analysis of air flow in a dead-end channel / M. BRANNY, M. JASZCZUR, W. WODZIAK, J. SZMYD // Journal of Physics. Conference Series ; ISSN 1742-6588. — 2016 vol. 745 art. no. 032045, s. 1–8

9. Mathematical model for the power generation from arbitrarily oriented photovoltaic panel / Qusay HASSAN, Marek JASZCZUR, Estera PRZENZAK // W: Energy and fuels 2016 : Kraków, 21–23 September 2016
10. Numerical analysis of a fully developed non-isothermal particle-laden turbulent channel flow / M. JASZCZUR // Archives of Mechanics ; ISSN 0373-2029. — 2011 vol. 63 iss. 1, s. 77–91. — Bibliogr. s. 90–91

11. Numerical analysis of the boundary conditions model impact on the estimation of heat resources in the ground / Marek JASZCZUR, Inga POLEPSZYC, Aneta SAPIŃSKA-ŚLIWA // Polish Journal of Environmental Studies ; ISSN 1230-1485. — 2015 vol. 24 no. 5A, s. 60–66.

12. Numerical modeling of the fluid-particle interactions in non-isothermal turbulent channel flow with dispersed phase — Modelowanie numeryczne oddziaływania płyn-cząstka w turbulentnym nieizotermicznym przepływie z fazą dyspersyjną / Marek JASZCZUR. — Kraków : Wydawnictwa AGH, 2013. — 175, 1 s.. — (Rozprawy Monografie / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie ; ISSN 0867-6631 ; 282)

Informacje dodatkowe:

When student will fail the project part also because of absence on the one or two courses it will be possible to get additional project