Домой

Программа учебной дисциплины сдм. В. 01-05 «Численные методы в прикладной гидродинамике» Магистерская программа 510414/38




Скачать 57.99 Kb.
НазваниеПрограмма учебной дисциплины сдм. В. 01-05 «Численные методы в прикладной гидродинамике» Магистерская программа 510414/38
Дата08.02.2013
Размер57.99 Kb.
ТипПрограмма
Содержание
Программа учебной дисциплины
Место курса в профессиональной подготовке выпускника.
Требования к уровню освоения дисциплины.
Объем дисциплины, виды учебной работы, форма текущего, промежуточного и итогового контроля.
Изучение дисциплины по семестрам
Перечень обучающих, контролирующих и расчетных программ, диафильмов, слайдфильмов, кино и видеофильмов.
Активные методы обучения.
Подобные работы:

Министерство образования Российской Федерации


Санкт - Петербургский государственный университет


Физический факультет



Рассмотрено и рекомендовано

на заседании кафедры

радиофизики


УТВЕРЖДАЮ

декан факультета

________________ А.С.Чирцов

Протокол от 18. 11. 2003 № 10

Заведующий кафедрой

__________________Н.Н.Зернов






^ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


СДМ.В.01-05 - «Численные методы в прикладной гидродинамике»


Магистерская программа 510414/38


Разработчик:

доцент, канд.физ.-мат.наук ___________________ Павлейно М.А.


Рецензент:

профессор, докт.физ.-мат.наук _________________ Стишков Ю.К.


Санкт - Петербург - 2003 г.



  1. Организационно-методический раздел.

    1. Цель изучения дисциплины. Обучение студентов основам численного решения прикладных задач гидродинамики.

    2. Задачи курса. Изучение основных методов численного решения задач гидродинамики: метода сеток и метода конечных элементов. Решение конкретных задач с использованием современного программного обеспечения.

    3. ^ Место курса в профессиональной подготовке выпускника. Дисциплина «Численные методы в прикладной гидродинамике» входит в число специальных дисциплин, изучаемых магистрантами по выбору.

    4. ^ Требования к уровню освоения дисциплины.

- знать содержание дисциплины «Численные методы в прикладной гидродинамике»,

- уметь правильно формулировать и решать задачи из области физики, охватываемой данной дисциплиной, квалифицированно проводить анализ полученных результатов.

  1. ^ Объем дисциплины, виды учебной работы, форма текущего, промежуточного и итогового контроля.






Распределение по семестрам

ЧАСОВ







экзаменов

зачетов

Курс. работы

Трудоемкость

Аудиторных занятий

Самост. работа







по специализации

по дисциплине

Лекций

Лаб.работы

Практ. занятий

Семинары

Всего



















сем.

нет

нет

нет

78

48

нет

нет

нет

48

30





^ Изучение дисциплины по семестрам:





семестр: лекции - 48 ч., Экзамен;




  1. Содержание дисциплины.

    1. Темы дисциплин, их краткое содержание и виды занятий.

  1. Основные особенности планирования, подготовки и проведения экспериментальных исследований в гидродинамике. Роль численных расчетов в прикладной гидродинамике. Исторический обзор развития вычислительной гидродинамики. Современное состояние проблемы.

  2. Физические задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям в частных производных. Начальные и граничные условия. Классификация уравнений. Существование и единственность решений. Сходимость и устойчивость численных схем.

  3. Метод сеток. Основные аппроксимации гиперболических, эллиптических и смешанных уравнений. Сравнение различных разностных схем. Аппроксимация граничных условий. Одношаговые явные схемы. Неявные схемы. Многошаговые неявные схемы.

  4. Основные численные методы расчета движения несжимаемой жидкости. Методы решения параболического уравнения переноса вихря. Методы решения эллиптического уравнения для тока (уравнение Пуассона). Граничные условия для данных уравнений. Критерии сходимости и начальные условия. Расчет давления. Расчет температуры и концентрации.

  5. Уравнения движения сжимаемой жидкости, основные численные схемы расчета. Граничные условия для течений сжимаемой жидкости. Исследование устойчивости. Использование неявных схем. Схемы с искусственной вязкостью.

  6. Метод конечных элементов. Построение численных методов на основе вариационных принципов. Аппроксимация искомых функций в пределах отдельных элементов. Получение системы линейных алгебраических уравнений. Разреженные матрицы, преобразование разреженных матриц, работа с ненулевыми элементами. Алгоритмы упорядочения.

  7. Обзор современного программного обеспечения, используемого для решения задач прикладной гидродинамики. Библиотеки FORTRAN, системы MATLAB и ANSYS. Примеры их использования для решения конкретных численных расчетов в гидродинамике.




    1. Лабораторный практикум. Лабораторный практикум отсутствует.

    2. Темы курсовых работ. Курсовые работы по данной дисциплине отсутствуют.

    3. Темы рефератов. Написание рефератов по данной дисциплине не предусмотрено.




    1. Примерный перечень вопросов по всему курсу.

  1. Основные особенности планирования, подготовки и проведения экспериментальных исследований в гидродинамике.

  2. Физические задачи, приводящие к дифференциальным уравнениям в частных производных. Начальные и граничные условия. Классификация уравнений.

  3. Метод сеток. Основные аппроксимации гиперболических, эллиптических и смешанных уравнений.

  4. Сравнение различных разностных схем. Аппроксимация граничных условий.

  5. Одношаговые явные схемы. Неявные схемы. Многошаговые неявные схемы.

  6. Основные численные методы расчета движения несжимаемой жидкости. Методы решения параболического уравнения переноса вихря.

  7. Методы решения эллиптического уравнения для тока (уравнение Пуассона). Граничные условия для данных уравнений. Критерии сходимости и начальные условия. Расчет давления. Расчет температуры и концентрации.

  8. Уравнения движения сжимаемой жидкости, основные численные схемы расчета.

  9. Метод конечных элементов. Построение численных методов на основе вариационных принципов. Аппроксимация искомых функций в пределах отдельных элементов. Получение системы линейных алгебраических уравнений.

  10. Разреженные матрицы, преобразование разреженных матриц, работа с ненулевыми элементами. Алгоритмы упорядочения.




  1. Учебно-методическое обеспечение курса.




    1. ^ Перечень обучающих, контролирующих и расчетных программ, диафильмов, слайдфильмов, кино и видеофильмов. При изучении некоторых разделов дисциплины используются оригинальные авторские расчетные программы, слайдовые демонстрации и видео фильмы.

    2. ^ Активные методы обучения. При чтении лекций по данной дисциплине используются стандартные аудиторные занятия и занятия в мультимедиа компьютерном классе; при самостоятельной работе магистрантов используется компьютерный класс; применяются различные методы тестирования и самоконтроля, современные компьютерные и Интернет технологии.

    3. Материальное обеспечение дисциплины, технические средства обучения и контроля. Стандартно оборудованные лекционные аудитории, аудитории со средствами мультимедиа, компьютерные классы.

    4. Литература.

  1. Бахвалов и др. Численные методы. М. 1987г.

  2. П. Роуч. Вычислительная гидродинамика.

  3. Стишков Ю.К., Павлейно М.А. Компьютерная обработка экспериментов в электрогидродинамике. (Учебно-методическое пособие для студентов физического факультета) СПб, 2000г.

Скачать 57.99 Kb.
Поиск по сайту:



База данных защищена авторским правом ©dogend.ru 2014
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Уроки, справочники, рефераты