Obliczeniowa dynamika płynów 390-FG1-3ODP

Profil studiów: ogólnoakademicki
Forma studiów: stacjonarne
Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy
Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne
Poziom kształcenia: studia pierwszego stopnia
Rok studiów/semestr: 3. rok/6. semestr
Punkty ECTS: 6
Wymagania wstępne:
Student powinien posiadać podstawową wiedzę z zakresu analizy i algebry.
Bilans nakładu pracy studenta:
- udział w wykładach (30 godz.),
- udział w laboratoriach (30 godz.),
- udział w konsultacjach (15 godz.),
- praca własna studenta w domu (60 godz.),

Wskaźniki ilościowe:
- nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela - 3.6 ECTS;
- nakład pracy studenta związany z samodzielna pracą - 2.4 ECTS.

Zasady użycia sztucznej inteligencji (SI):
Podczas zajęć dozwolone jest korzystanie z systemów SI w zakresie:
1. Tłumaczenia maszynowego tekstów źródłowych z języków obcych.
2. Wyszukiwania i organizowania źródeł naukowych.
3. Tworzenia symulacji i modelowania omawianych na wykładzie zjawisk fizycznych.

Podczas egzaminu niedozwolone jest korzystanie z systemów SI.
W przypadku stwierdzenia naruszeń powyższych zasad, osoba kształcąca się może zostać pociągnięta do odpowiedzialności na podstawie odrębnych przepisów dyscyplinarnych.

Zagadnienia omawiane na wykładzie i laboratorium:

- równania różniczkowe cząstkowe opisujące ośrodki ciągłe: równanie Poissona, falowe, adwekcji, dyfuzji, równania Eulera, równania Naviera-Stokesa
- schematy różnicowe dla równań różniczkowych cząstkowych: przypadek równań eliptycznych, hiperbolicznych, parabolicznych; stabilność schematów różnicowych; zasady zachowania na siatce różnicowej
- zespół cząstek poruszających się w średnim polu: bezzderzeniowy model „cząstki w komórce” (PIC), zastosowanie modelu PIC do symulacji galaktyk, model PIC z przewagą zderzeń (hydrodynamiczny)
- dynamika klasycznej cieczy: równania hydrodynamiki, przypadek cieczy ściśliwej i nieściśliwej, metody różnicowe w przypadku nieściśliwym, przepływ nieściśliwy jako zespół „cząstek wiru” (niestabilności von Karmana), metoda „cząstek znaczonych” w zastosowaniu do powierzchni swobodnych, fale uderzeniowe, hydrodynamika grawitacyjna
- analiza zagadnień (paraboliczny profil prędkości, ścieżka wirów von Karmana, przepływy wielofazowe, kropla cieczy wpadajaca do zbiornika, ruch obiektów stałych w obecności płynów) z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS