Nazwa przedmiotu: Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy na specjalności Inżynieria cieplna i samochodowa Rodzaj zajęć: wykład, laboratorium I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Zapoznanie studentów z metodami i technikami oraz przykładami zastosowań do wybranych zagadnień cieplno-przepływowych. C2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności korzystania z metod w zagadnieniach cieplno-przepływowych. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z zakresu rachunku różniczkowego. 2. Umiejętność programowania w jednym z języków wysokiego poziomu 3. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji technicznej.. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie. 5. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań. EFEKTY KSZTAŁCENIA Optymalizacja procesów cieplnych Optimization of thermal processes Forma studiów: stacjonarne Poziom studiów I stopnia Liczba godzin/tydzień: 1W, 2L EK 1 posiada wiedzę teoretyczną z zakresu metod Kod przedmiotu: S_3-9 Rok: IV Semestr: VII Liczba punktów: ECTS EK 2 posiada wiedzę teoretyczną i praktyczną dotyczącą zastosowania metod zagadnieniach cieplno-przepływowych EK 3 odpowiednią do EK potrafi komercyjnego i otwartego do zagadnień cieplno-przepływowych 1
TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć WYKŁADY Liczba godzin W 1,2 Podstawowe pojęcia i metod. 2 W 3, Metody rachunku różniczkowego w. Przykłady zastosowań. 2 W 5,6,7,8 Iteracyjne metody poszukiwania punktów ekstremalnych. Zagadnienia bez ograniczeń. W 9 Metody poszukiwania ekstremum funkcji jednomodalnej. 1 W 10,11 Metoda funkcji kary. Metody Kelleya i Carolla. 2 W 12 Nowoczesne metody. Algorytmy genetyczne, sieci neuronowe. 1 W 13,1,15 Zastosowania metod w zagadnieniach cieplnoprzepływowych 3 Forma zajęć LABORATORIUM Liczba godzin L 1,2 Wprowadzenie do jednego z narzędzi programistycznych wspomagających 2 ogólnych zagadnień inżynieryjnych L 3-6 Wykorzystanie do zagadnień ogólnych L 7-10 Wykorzystanie do zagadnień cieplno-przepływowych L 11-1 - Metody iteracyjne. Programowanie i analiza w wybranym środowisku L 15-18 Metoda funkcji kary. Programowanie i analiza w wybranym środowisku L 19-22 Algorytmy genetyczne. Programowanie i analiza w wybranym środowisku L 23-26 Analiza przypadku optymalizacja układu z kolektorami słonecznymi. Formalne sformułowanie zagadnienia, dobór metody i znalezienie rozwiązania L 27-30 Analiza przypadku optymalizacja niskoemisyjnych urządzeń grzewczych. Formalne sformułowanie zagadnienia, dobór metody i znalezienie rozwiązania NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych 2. ćwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdań z realizacji przebiegu ćwiczeń 3. instrukcje do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych. stanowiska komputerowe z oprogramowanie wspomagającym zagadnień cieplnoprzepływowych SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych F2. ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń F3. ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania F. ocena aktywności podczas zajęć P1. ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji uzyskanych wyników zaliczenie na ocenę* P2. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - kolokwium *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, 2
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych Konsultacje z prowadzącym 15W 30L 5h 36 h 9 h 5 h 5 h Suma 100 h SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych ECTS 2,0 ECTS 1,76 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. Rao S.: Engineering optimization. A Wiley-Interscience Publication John & Sons, Inc. New York 1996 2. Gill P.E.: Practical optimization. Academic Press, New York, 2000 3. Popov S. O.: Metody numeryczne i optymalizacja. Politechnika Szczecińska, Szczecin, 1999. Thevenin D.: Optimization and computational fluid dynamics. Springer-Verlag, 2008 5. Smolec W.: Fototermiczna konwersja energii słonecznej, PWN, Warszawa, 2000 6. Chmielniak T., Technologie energetyczne, WNT, Warszawa, 2008 7. Kusiak J.: Optymalizacja, PWN, Warszawa, 2009 PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. dr inż. Maciej Marek, marekm@imc.pcz.czest.pl MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia EK1 EK2 Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) K_W_D01 K_U_D01 K_U_D10 Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny C1 W1-12, L1-6 1, 3 F1-, P2 C1 W13-15, L11-22 1- F3, P1-2 EK3 C1,C2 W1-15, L23-30 1- F2-3, P1-2 EK C2 L7-10, L23-30 2- F2-3, P1-2 K_U_D12 3
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekty kształcenia Na ocenę 2 Na ocenę 3 Na ocenę Na ocenę 5 Uwaga! Ocenie powinny podlegać wszystkie efekty zdefiniowane dla przedmiotu EK1 Student opanował podstawową wiedzę związaną z metodami Student nie zna podstawowych pojęć dotyczących ; nie zna najważniejszych metod Student w wystarczającym stopniu zna ; potrafi krótko opisać najważniejsze metody Student dobrze zna ; potrafi opisać najważniejsze metody Student bardzo dobrze zna ; zna najważniejsze metody w stopniu umożliwiającym implementację komputerową EK2 Student opanował podstawową wiedzę dotyczącą zastosowania metod w zagadnieniach cieplnoprzepływowych sformułować danego zagadnienia cieplnoprzepływowych jako zagadnienia ; nie funkcji celu i ograniczeń potrafi sformułować dane zagadnienie cieplno-przepływowe jako zagadnienie ; potrafi wskazać funkcję celu i ograniczenia potrafi sformułować dane zagadnienie cieplno-przepływowe jako zagadnienie ; funkcję celu i ograniczenia potrafi przedstawić formalne sformułowanie zagadnienia ; funkcję celu i ograniczenia oraz przeprowadzić stosowną dyskusję EK3 Student potrafi dobrać metodę dobrać metody odpowiedniej do oraz przeprowadzić stosowną dyskusję
EK Student potrafi potrafi Student potrafi samodzielnie Student potrafi samodzielnie przepływowego oraz wykazuje inicjatywę do poszerzania swojej wiedzy na podstawie dokumentacji programu III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Wszelkie informacje dla studentów kierunku Mechanika i Budowa Maszyn wraz z: - programem studiów, - prezentacjami do zajęć, - instrukcjami do ćwiczeń laboratoryjnych, - harmonogramem odbywania zajęć dostępne są na tablicy informacyjnej oraz stronie internetowej kierunku Mechanika i Budowa Maszyn: www.wimii.pcz.czest.pl 2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć z danego przedmiotu. 5