|
|
Modelowanie procesów cieplnych
Kierunek:
Mechatronika
Rodzaj studiów i semestr: stacjonarne II st. sem. I
Punkty ECTS: 3
Prowadzący:
prof. dr
hab. inż. Ewa Majchrzak,
dr inż.
Jolanta Dziatkiewicz
Opis przedmiotu
W ramach przedmiotu omawiane są wybrane
metody numeryczne rozwiązywania równań opisujących przepływ ciepła w
skali mikro. Ze względu na postępującą miniaturyzację
i pojawiające się nowe problemy związane z koniecznością odprowadzania
ciepła wydzielającego się m.in. w systemach mikroelektromechanicznych,
rozważa się również równania opisujące przepływ ciepła w skali mikro
oraz metody komputerowe ich rozwiązywania. Prezentowane są przykłady
modelowania zjawisk cieplnych występujących np. w cienkich warstwach
metalowych poddanych działaniu lasera o ultrakrótkim impulsie.
Program przedmiotu
-
Wykład: 15 godzin w
semestrze
-
Laboratorium: 15 godzin
w semestrze
Tematyka wykładów
-
Opis
makroskopowy przewodzenia ciepła. Opis
przepływu ciepła w skali mikro.
-
Metoda
różnic skończonych (stan ustalony).
-
Metoda
różnic skończonych (stan nieustalony).
-
Model z
dwoma czasami opóźnień- rozwiązanie za
pomocą jawnego schematu MRS.
-
Metoda
elementów skończonych.
-
Metoda
elementów skończonych – rozwiązania dla
ustalonego i nieustalonego przepływu
ciepła. Przykłady zastosowań w technice
cieplnej.
-
Metoda
elementów brzegowych. Przykłady
zastosowań w technice cieplnej.
Tematyka laboratorium
-
Ustalony
przepływ ciepła – zadania 1D.
Rozwiązania za pomocą MRS.
-
Nieustalony przepływ ciepła – zadania
1D. Rozwiązania za pomocą MRS.
-
Ustalony i
nieustalony przepływ ciepła – zadania
2D. Rozwiązania za pomocą MRS.
-
Model z
dwoma czasami opóźnień – rozwiązanie za
pomocą MRS.
-
Metoda
elementów skończonych – stan ustalony,
zadanie 1D.
-
Metoda
elementów skończonych – stan ustalony,
zadanie 2D.
-
Metoda
elementów brzegowych – stan ustalony,
zadanie 1D.
Warunki zaliczenia
Literatura
-
E.Majchrzak, B.Mochnacki, Metody numeryczne. Podstawy
teoretyczne, aspekty praktyczne i algorytmy, Wydawnictwo
Politechniki Śląskiej, wyd. IV, Gliwice, 2004
-
E.Majchrzak, J.Dziatkiewicz, Modele przepływu ciepła w
skali mikro, Materiały powielane, Gliwice, 2012
-
E.Majchrzak, Metoda elementów brzegowych w przepływie
ciepła, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej,
Częstochowa, 2001
-
O.C.Zienkiewicz, R.R.Taylor, J.Z.ZHU The Finite element
method: its basis and fundamentals, Elsevier, 2005
|
|
|
|