dydaktyka_oceny
Oceny uzyskane w wyniku kolokwiów, zaliczeń, projektów lub egzaminów można znaleźć poniżej. Oceny te są przypisane do numeru albumu studenta i dotyczą jedynie wybranego przedmiotu. Proszę o zwrócenie uwagi na datę aktualizacji pliku.
- Oceny - Podstawy Informatyki - grupa 1
- Oceny - Podstawy Informatyki - grupa 2
- Oceny - Podstawy Informatyki - grupa 3
- Oceny - Podstawy Informatyki - grupa 4
- Oceny - Metody numeryczne - grupa 1
- Oceny - Metody numeryczne - grupa 2
- Oceny - Metody numeryczne - egzamin/ocena końcowa
- Oceny - MPC - Modelowanie Procesów Cieplnych - grupa 1
- Oceny - MPC - Modelowanie Procesów Cieplnych - grupa 2
- Oceny - MPC - Modelowanie Procesów Cieplnych - projekty
- Oceny - MPC - Modelowanie Procesów Cieplnych - egzamin/ocena końcowa
- Oceny - Turbulencja - grupa 1
- Oceny - Turbulencja - grupa 2
- Oceny - Modelowanie komputerowe w energetyce MKwE 2015- cały rocznik (aktualizacja 27.05.2015r - OCENY KOŃCOWE 2014/2015) - ze względu na regulamin uczelni zespoły, które "przedobrzyły" i uzyskały liczbę punktów >= 5.0 otrzymają wpis do indeksu "(5.0) bardzo dobry" . GRATULUJĘ.
* W razie niejasności proszę o kontakt * Szczególny wysiłek został wynagrodzony dodatkowym 0.5 pkt za projekt * Niektóre prace uzyskały (minus) -1.0 pkt myślę, że ich Autorzy wiedzą dlaczego
Wszelkie dodatkowe informacje można uzyskać w godzinach konsultacji
Dydaktyka_materiały
Tu można znaleźć materiały dydaktyczne do prowadzonych zajęć. W szczególności polecaną literaturę podstawową i uzupełniającą, prezentacje, publikacje oraz ew. przykłady programów i wykonanych obliczeń. Materiały są dostępne po zalogowaniu i dotyczą następujących przedmiotów:
MODELOWANIE PROCESÓW CIEPLNYCH - WYKŁADY
-
Wykład 1
1. Informacje organizacyjne, wprowadzenie do modelowania, Jak studiować modelowanie komputerowe. Skrót wykładu 1a . Podstawowe informacje z transportu ciepła niezbędne dla realizacji tego przedmiotu2. Pakiet obliczeniowy ANSYS, Wprowadzenie do pakietu, środowisko obliczeniowe ANSYS Workbench, możliwości łączenia komponentów i tworzenia zależności. Narzędzia, Componenty i moduły, licencje ANSYS Workbench, Skrót wykładu 1b
-
Wykład 2
1. Jak policzyć pochodną .... numerycznie, ilorazy różnicowe, metoda wielomianowa dla ilorazów, siatka regularna i nieregularna, błędy aproksymacji, , przykłady obliczeń. Skrót wykładu 22. Narzędzia do tworzenia geometrii - podstawowe operacje, funkcje i możliwości modułu ANSYS DesignModeler. ANSYS DesignModeler, Skrót wykładu 1b
-
Wykład 3
1. Metody rozwiązywania układów równań algebraicznych liniowych, metody dokładne, metody iteracyjne, metody dla CFD, Skrót wykładu 3
2. Narzędzia do tworzenia geometrii - podstawowe operacje, funkcje i możliwości modułu ANSYS DesignModeler . ANSYS DesignModeler cd. -
Wykład 4
1. Metoda Różnic Skończonych, modelowanie transportu ciepła, stacjonarne przewodzenie ciepła 1D, z generacja i bez generacji, przykłady obliczeń. Skrót wykładu 4
2. Sposoby generowania siatek, podstawowe operacje, funkcje i możliwości modułu ANSYS Meshingcz.I, ANSYS Meshing 2D simple grid, dogęszczanie siatek dla 2D, sizing, bias, direction - definiowanie rozmiarów i dogęszczeń siatek, inflation, weryfikacja jakości siatek, metody generacji siatek 3D, refinement - metody dogęszczania lokalnego, relevance. Skrót wykładu_4 - Wykład 5
1. Metody dla stacjonarnych zagadnień 2D i 3D, modelowanie stacjonarnego transportu ciepła, przewodzenie ciepła 1D, 2D oraz 3D, dokładności metod, warunki brzegowe drugiego i trzeciego rodzaju z generacją i bez generacji, przykłady obliczeń Skrót wykładu 5
2. Sposoby generowania siatek 3D, operacje, funkcje i możliwości modułu ANSYS Meshing cz.II, ANSYS Meshing 3D, dogęszczanie siatek dla 3D, sizing, bias, weryfikacja jakości siatek 3D, metody dogęszczania lokalnego i globalnego, metoda patch conforming vs patch independent, "sklejanie" siatek na granicach obszarów. Skrót wykładu_5 -
Wykład 6
1. Metody dla niestacjonarnych zagadnień CFD, modelowanie niestacjonarnego transportu ciepła, niestacjonarne przewodzenie ciepła 1D, 2D oraz 3D, metody jawne i niejawne, metoda Cranka-Nicolson, zalety wady przedstawionych metod, ograniczenia, dokładności metod, warunki brzegowe różnego rodzaju, generacja ciepła, przykłady obliczeń, znane rozwiązania analityczne.
2. Stacjonarne przewodzenie ciepła, ANSYS Inc - FLUENT Module, obliczenia stacjonarne z wykorzystaniem jednego z solverów CFD programu Ansys (Fluent, CFX., Polyflow), konfiguracja solvera, zadawanie różnego rodzaju warunków brzegowych, monitorowanie procesu obliczeń, eksport wyników, porównanie wyników z rozwiązaniami analitycznymi. Skrót wykładu_6 - Wykład 7
Test zaliczeniowy cz. I 90 minut (obejmuje materiał teoretyczny i praktyczny z pierwszej połowy semestru
Ilorazy różnicowe wyprowadzenia i dokładność. Metody rozwiązywania układów równań algebraicznych linowych (iteracyjne , dokładne). Równanie transportu ciepła 1D, 2D i 3D. Warunki brzegowe 1,2 i 3-go rodzaju, rozwiązanie analityczne 1D oraz numeryczne jedno i wielowymiarowe. Generacja ciepła. Niestacjonarne przewodzenia ciepła, metody jawne i niejawne. Podstawowe informacje o Benchmark. Pakiet DesignModeler. Meshing. metody generowania siatek dla 2D i 3D. Metody oceny jakości siatek. Podstawowe kroki w konfiguracji solvera. - Wykład 8
1. Jak rozwiązać zagadnienie konwekcyjno-dyfuzyjne, sposoby aproksymacji członów konwekcyjnych, równanie konwekcyjno-dyfuzyjne, stacjonarne i niestacjonarne równanie konwekcyjno dyfuzyjne. Kryteria stabilności dla poszczególnych schematów, schematy stabilne i niestabilne, dokładność, obliczenia dla konwekcji 1D i 2D. Liczba Couranta, Fouriera, Pecleta interpretacje fizyczne, dyfuzja molekularna, dyfuzja numeryczna.
2. Niestacjonarne przewodzenie ciepła, ANSYS Inc - FLUENT Module, obliczenia niestacjonarne z wykorzystaniem solvera Ansys Fluent, konfiguracja solvera, zadawanie warunków początkowych, monitorowanie procesu obliczeń. Skrót wykładu_8a, Skrót wykładu_8b -
Wykład 9
1. Jak uzyskać pole prędkości, równanie Naviera-Stokesa, równanie ciągłości, Metoda PISO, SIMPLE, SIMPLER/SIMPLEC
2. Przepływy laminarne ANSYS Inc - FLUENT - Laminar, Skrót wykładu_9 - Wykład 10
1. Przypływy turbulentne, jak opisywać takie przypływy, metody modelowania, czy modelowanie turbulencji jest potrzebne, metody pomiaru przepływów turbulentnych
2. Przepływy turbulentne ANSYS Inc - FLUENT - Turbulent, Skrót wykładu_10 - Wykład 11
1. Konwekcja naturalna FLUENT - Natural Convection Skrót wykładu_11
2. Wymiana ciepła przez promieniowanie FLUENT - Radiation Turbulent, Skrót wykładu_11 -
Wykład 12
1. Przepływy wielofazowe ANSYS - Multiphase, Skrót wykładu_12 - Wykład 13
1. Polecenia i komendy, optymalizacja, parametryzacja, jak zoptymalizować pracę w programie
2. Modelowanie komputerowe - najlepsze porady - Podsumowanie/Triki - Best Practice Guidelines, Skrót wykładu_13 - Wykład 14
Test zaliczeniowy cz. II 90 minut (obejmuje materiał teoretyczny i praktyczny z drugiej połowy semestru)
MODELOWANIE PROCESÓW CIEPLNYCH - PROJEKTY
-
Projekt - 1
Stacjonarne przewodzenie ciepła, rozwiązania analityczne w 1D i 2D. Projekt_1
-
Projekt - 2
Ilorazy różnicowe, różne rodzaje i postaci ilorazów różnicowych, dokładność ilorazów różnicowych. Projekt_2 -
Projekt - 3
Stacjonarne i niestacjonarne przewodzenie ciepła, rozwiązania numeryczne w 1D, 2D i 3D. Projekt_3 -
Projekt - 4
Zagadnienia konwekcyjno-dyfuzyjne, sztuczna dyfuzja (dyfuzja numeryczna). Projekt_4 -
Projekt - 5
Indywidualne projekty eksperymentalno-numeryczne cz.1 -
Projekt - 6
Indywidualne projekty eksperymentalno-numeryczne cz.2 -
Projekt - 7
Indywidualne projekty eksperymentalno-numeryczne cz.3 -
Projekty -8-14 Projekty indywidualne
Na pozostałych zajęciach będą realizowane, omawiane i prezentowane projekty indywidualne
MODELOWANIE PROCESÓW CIEPLNYCH - LABORATORIA
-
Laboratorium - 1
1.Stacjonarne przewodzenie ciepła, rozwiązania analityczne w 1D. Zadania z generacją i różnymi typami warunków brzegowych. Zadania do pobrania zestaw-1.
2. Wprowadzenie do Workbencha. Podstawy programu do generowania geometrii ANSYS DesignModeler.
Podstawowe operacje, funkcje i możliwości modułu ANSYS DesignModeler:- ANSYS DesignModeler - przegląd możliwości i opis pakietu
- Draw - rysowanie
- Dimension - wymiarowanie
- Body creation - generowanie obiektów na podstawie szkiców !!!
- Modify - modyfikacje rysunków
- Extrude - wyciąganie
- Revolve - obracanie
- Sweep - wyciąganie wzdłuż ścieżki
- Skin Loft - wytłaczanie
- Blend - zaokrąglenia
- Chamfer - ścinanie
Literatura: ANSYS v15 or v16/17 Manual
ANSYS DesignModeler Manuals i Tutorials v.15-17
Literatura: 3 najlepsze książki z Transportu Ciepła
1. Cengel Y, Ghajar A. „Heat & Mass Transfer: A Practical Approach”
2. J P Holman „Heat Transfer”
3. Frank P. Incropera „Fundamentals of Heat and Mass” -
Laboratorium - 2
1. Ilorazy różnicowe, obliczenia pochodnych z wykorzystaniem ilorazów różnicowych. Różne dokładności ilorazów, różne typy i schematy. Zadania do pobrania -zestaw 2.2. Wprowadzenie do Workbencha. Podstawy programu do generowania geometrii ANSYS DesignModeler.
Dodatkowe funkcje i możliwości modułu ANSYS DesignModeler (wypełnianie, czyszczenie geometrii, import, export, operacje logiczne):- Pattern - Function Pattern
- Boolean - operacje logiczne
- Fill_1, Fill_2 - Wypełnianie geometrii 2 metody
- Curve data revolve - 3D curve base body generation
- Enclosure - tworzenie otoczenia i obiektu
- Parametrization - parametryzacja geometrii
- Shared topology - 1-Body, 2-Bodies, obiekty wieloelementowe wspólna topologia
- CAD geometry repair - naprawianie i czyszczenie geometrii
- Przykład 1- Połącznie 2 kanałów
Literatura: ANSYS v15 or v16/17 Manual
ANSYS DesignModeler Manuals i Tutorials v.15-17Literatura: Najlepsze książki z metod numerycznych o podejściu praktycznym
1. Chapra, Canale, "Numerical methods for engineering"
2. A. Kaw, E. Eric Kalu, "Numerical Methods with Applications"
3. CHAPRAL, "Applied Numerical Methods MATLAB: for Engineers"
4. M. Ozisik, M. Czisik, N. Ozisik, "Finite Difference Methods in Heat Transfer" -
Laboratorium - 3
1. Rozwiązywanie układów równań linowych algebraicznych, metodami dokładnymi i iteracyjnymi, obserwacja zachowania sie metod iteracyjnych. Zadania do pobrania -zestaw 3.
2. Podstawowe operacje, funkcje i możliwości modułu, statystyki, siatki dla 2D - ANSYS Meshing cz.I -
Laboratorium - 4
1. Stacjonarne równanie transportu ciepła 1D, przypadki z generacją ciepła i bez generacji warunki brzegowe pierwszego i drugiego rodzaju sposoby przybliżania i implementacji warunków brzegowych, dokładności metod. Zadania do pobrania -zestaw 4.
2. Operacje, funkcje i możliwości modułu, siatki dla 3D - ANSYS Meshing cz.II.- methods - metody generacji siatek 3D
- inflation - dogęszczanie
- sizing - rozmiary, liczba elementów, rozmiar elementów
- refinement1, refinement2 - metody dogęszczania lokalnego
- relevance
- Example 2- 2D meshing (part1, part2) - kanał + (geometry file)
- Example 3- 3D meshing - rura + (geometry file)
- Example 4- 3D meshing - tłumik + (geometry file)
-
Laboratorium - 5
1. Stacjonarne i niestacjonarne równanie transportu ciepła 1D, 2D, metoda jawna, metoda niejawna, metoda Cranka-Nicolson, dokładności metod, przypadki z generacją ciepła i bez generacji warunki brzegowe pierwszego i drugiego rodzaju sposoby przybliżania i implementacji warunków brzegowych, dokładności metod. Zadania do pobrania -zestaw 5.
2. Stacjonarne przewodzenie ciepła, ANSYS Inc - Fluent, obliczenia stacjonarne z wykorzystaniem jednego z modułu programu Ansys, porównanie wyników z rozwiązaniami analitycznymi.
-
Laboratorium - 6
1. Aproksymacja członów konwekcyjnych, równanie konwekcyjno-dyfuzyjne, niestacjonarne równanie konwekcyjno dyfuzyjne. Kryteria stabilności dla poszczególnych schematów, schematy stabilne i niestabilne, dokładność, obliczenia dla konwekcji 1D i 2D. Liczba Couranta, Fouriera, Pecleta interpretacje fizyczne, dyfuzja molekularna a numeryczna, Zadania do pobrania -zestaw 6.
2. Niestacjonarne przewodzenie ciepła, ANSYS Inc - Fluent, obliczenia niestacjonarne z wykorzystaniem jednego z modułu programu Ansys, porównanie wyników z rozwiązaniami analitycznymi.
- Laboratorium - 7
Niestacjonarne przewodzenie ciepła, ANSYS Inc - Transient Thermal, Mechanical Moldule, obliczenia niestacjonarne z wykorzystaniem jednego z modułu programu Ansys, porównania wyników z rozwiązaniami analitycznymi. Obliczenia zaawansowane - połączenie modułu Transient Thermal oraz Mechanical w celu wyznaczenia naprężeń termicznych w układzie - Laboratorium - 8
Test zaliczeniowy cz. I 90 minut (obejmuje materiał teoretyczny i praktyczny z pierwszej połowy semestru
Ilorazy różnicowe wyprowadzenia i dokładność. Metody rozwiązywania układów równań algebraicznych linowych (iteracyjne , dokładne). Równanie transportu ciepła 1D, 2D i 3D. Warunki brzegowe 1,2 i 3-go rodzaju, rozwiązanie analityczne 1D oraz numeryczne jedno i wielowymiarowe. Generacja ciepła. Niestacjonarne przewodzenia ciepła, metody jawne i niejawne. Podstawowe informacje o Benchmark. Pakiet DesignModeler. Meshing. metody generowania siatek dla 2D i 3D. Metody oceny jakości siatek. Podstawowe kroki w konfiguracji solvera. -
Laboratorium - 9
Podstawowe operacje, funkcje i możliwości modułu ANSYS FLUENT,
Obliczenia laminarne
- Laboratorium - 10
ANSYS SOLVER CFX/FLUENT
- ANSYS Fluent Solver - zaawansowane opcje solwera
- Example 5 - sztuczna dyfuzja
- Example 6 - projekt basenu
- Przykładowa gotowa geometria i siatka do obliczeń
- Laboratorium - 11
Obliczenia z wykorzystaniem solvera ANSYS FLUENT, testowanie różnych opcji solvera, wpływ zastosowanej metody dla dyskretyzacji członów konwekcyjnych na wynik (Upwind 1st, 2nd, CDF, QUICK, Powe-law, MUSCL). Podział siatki na pod-obszary, separacja obszarów, manipulacje geometrii i siatki w ramach dozwolonych operacji solwera, możłiwe automatyczne i ręczne dogęszczanie siatek. (Przykładowa gotowa geometria i siatka do obliczeń )
Zadanie 1
Wykonać obliczenia dla przypadku wnęki 2D (kwadrat 1m x 1m ) z ruchoma górna ścianka. tzw. 2D lid-driven cavity problem. Obliczenia wykonać dla liczby Reynodsa Re=1000. Wyniki obliczeń porównać z rozwiazaniami dostępnymi w literaturze np.
[1] Charles-Henri Bruneau, Mazen Saad, The 2D lid-driven cavity problem revisited, Computers & Fluids 35 (2006) 326–348
[2]O. BOTELLA and R. PEYRET, BENCHMARK SPECTRAL RESULTS ON THE LID-DRIVEN CAVITY FLOW, Computers & FluidsVol. 27, No. 4, pp. 421±433, 1998
Zadanie 2
Wykonać obliczenia dla konwekcji naturalnej w kwadratowej wnęcę 2D. Ścianka prawa grzana lewa chłodzona, górna i dolna izolowane. Obliczenia wykonać dla liczby Rayleigha Ra=100.000, oraz Ra=1.000.000. Wyniki obliczeń porównać z rozwiazaniami dostępnymi w literaturze np:
[1]Santiago F. Corzoa, Santiago Márquez Damián, Damian Ramajo and Norberto M.Nigro, NUMERICAL SIMULATION OF NATURAL CONVECTION PHENOMENA, Mecánica Computacional Vol XXX, págs. 277-296
[2] Gregor Kosec and Božidar Šarler, Numerical Solution of Natural Convection Problems by a Meshless Method
- Laboratorium - 12
Metoda SIMPLE, SIMPLER, SIMPLEC, PISO, COUPLING, Realizacja obliczeń oraz funkcje zaawansowane dla solvera Pressure-based, Density-based, obliczenia stacjonarne i niestacjonarne, współczynniki relaksacyjne, inne parametry dla stabilizacji procesu obliczeń.
Dobór modelu promieniowania do konkretnego przypadku, wpływ modelu i jego parametrów na wyniki obliczeń, modele promieniowania Surface-to-Surface, Discrete Ordinates (DO), modele P1, P2 P3, Rosseland, Discret Transfer, współczynniki konfiguracji i ich wyznaczanie w zewnętrznych narzędziach
Zadanie - (RADIATION 1)
Przeprowadzić obliczenia dla załączonej geometrii i modelu promieniowania S2S, uwzględnić w obliczeniach różne podziały powierzchni w wyznaczaniu współczynników konfiguracji. Wykonać wykres porównujący rozkład temperatury dla różnych ustawień modelu.
- Laboratorium - 13
Przepływy wielofazowe w tym z fazą dyspersyjną, Metoda VOF (Volume of Fluid) , Multiphase Flow Modeling,Discrete phase model, Eulerian model, Mixture model, Volume-of-fluid model, zmiana fazy, reakcje chemiczne
- Laboratorium - 14
Podsumowanie - realizacja zaawansowanych obliczeń dla przepływów turbulentnych wraz wymianą ciepła uwzględniając wszystkie rodzaje transportu ciepła (przewodzenie, konwekcja, promieniowanie). Obliczenie wielofazowe z reakcjami chemicznymi. Rozwiązanie konkretnego problemu wraz z weryfikacją i wyciągnięciem konkretnych wniosków
CFD modelling with ANSYS Fluent
Instructor: Dr. Marek Jaszczur
Location: AGH Course in English
Level: Graduate, PhD, Erasmus, Unesco Students
Requirements: Graduate and PhD student
Dear Students
Marks2017/2018 can be found in AGH electronic marks system
https://dziekanat.agh.edu.pl/
GOAL OF THE COURSE:Basic information about CFD modelling, methodology, methods, accuracy,tools
Preparing to use more advanced software ANSYS with a focus on fluid flow and heat transfer modelling using FLUENT
Data analysis, Geometry generation, Mesh generation, Post-processing software and methods
WHY THIS COURSE: Students will get knowledge how to solve in the easy way complex problem
-
Lecture_1 / Exercise_1
Introduction, course overview, motivation, requirements, grades, basic information about CFD modelling,
Introduction to ANSYS - WORKBENCH,
Introduction to ANSYS - Heat Transfer Steady Calculations
How to run Ansys, Software overview, DesingModeler, Geometry, PLANES, SKETCHES, Sketching toolboxes, Mesh, FLuent solver, Boundary conditions, How to performed Heat transfer Steady calculationsLecture materials:
- Course overview.pdf
- Workbench overview.pdf
- Fluent SOLVER introduction & Heat transfer.pdfClass materials:
- Fluent SOLVER - Heat transfer in 2D plate.pdf
- 2D_plate_geometry.x_t
- 2D_plate_mesh.msh
Additional - Animated tutorials for DesignModeler key functions: - ANSYS DesignModeler - Geometry drawing tool overview
- Draw - How to draw
- Dimension - How to set size of your body
- Selection Planes for multi elements setings
- Body creation - how to create BODY form sketches
Literature: ANSYS v15 or v16/17 Manual
ANSYS DesignModeler Manuals i Tutorials v.15-17
- Lecture 2 / Exercise 2
SOLVER - ANSYS Fluent - heat transfer complex cases, complex boundary conditions, convection, radiation, complex wall model, shell conduction, parametric analysis, heat transfer equation, analytical solutions for 1D heat equation with and without generation, numerical techniques for solving heat equation (steady, unsteady, with generation, with convection), solving simple cases for heat conduction using Fluent.
- How to performed transient calculations
- How to performed axisymmetric calculations
Lecture materials:
- FLUENT(introduction & heat transfer-unsteady).pdfClass materials:
- Fluent SOLVER - Unsteady conduction & axisymmetric problems.pdf
- 2D_cylinder_geometry.x_t
- 2D_cylinder_mesh.msh
Additional - Animated tutorials for DesignModeler key functions: - Modify - Geometry Modification
- Extrude - Function Extrude
- Revolve - Function Revolve
- Sweep - How to sweep follow patch
- Skin Loft - Function Skin and Loft
- Blend - Function Blend
- Chamfer - Function Chamfer
- Pattern - Function Pattern
- Boolean - Logical opperation on geometry
- Fill_1, Fill_2 - How to fill your geometry !!! - 2 ways
- Curve data revolve - 3D curve base body generation
- Enclosure - Enclosure over body generation
- Parametrization - body dimension parametrization
- Shared topology - 1-Body, 2-Bodies, Multipart and Shared topolody
- CAD geometry repair - Simple geometry clean & repair
- Example 1- Two pipes connection
Literature: ANSYS v15 or v16/17 Manual
ANSYS DesignModeler Manuals i Tutorials v.15-17
Literature: Best books in Heat transfer
1. Cengel Y, Ghajar A. „Heat & Mass Transfer: A Practical Approach”
2. J P Holman „Heat Transfer”
3. Frank P. Incropera „Fundamentals of Heat and Mass”
- Lecture 3/ Exercise 3
SOLVER - ANSYS Fluent LAMINAR- fluid flow calculations, laminar fluid flow calculations, steady cases, grid refinement, different boundary conditions types, boundary layer calculations solving simple cases for laminar fluid flow using Fluent.
- How to performed fluid flow calculations for laminar cases
- How to performed automatic grid adaptation
Lecture materials:
Class materials:
- FLUENT(introduction to fluid flow calculations).pdf
- Fluent SOLVER - Laminar boundary layer calculations.pdf
- 2D_Boundary_Layer_geometry.x_t
- 2D_Boundary_Layer_mesh.msh
- Blasius Velocity profile.xy
- Blasius skin friction profile.xy - Animated tutorials for Ansys Meshing key functions:
- ANSYS Meshing
- 2D simple grid
- relevance- Function relevance
- 2D metric - How to check grid quality
- 2D methods - refinement for 2D
- 2D sizing, bias, direction - How to set size or number of elements
- 2D inflation - How to refine localy your grid
- Animated tutorials for Ansys Meshing Advanced functions:
Literature: ANSYS v15 or v16 Manual
Literature: ANSYS v15 or v16 Manual
ANSYS Meshing Manual
ANSYS Tutorial Guide
Literature: Best practical books in Numerical methods
1. Chapra, Canale, "Numerical methods for engineering"
2. A. Kaw, E. Eric Kalu, "Numerical Methods with Applications"
3. CHAPRAL, "Applied Numerical Methods MATLAB: for Engineers"
4. M. Ozisik, M. Czisik, N. Ozisik, "Finite Difference Methods in Heat Transfer"
- Lecture 4/ Exercise 4
SOLVER - ANSYS Fluent TURBULENT with Heat transfer- fluid flow and heat transfer calculations, turbulent fluid flow calculations, steady cases, grid refinement, turbulent non-isothermal boundary layer calculations solving simple cases for turbulent flat plate boundary layer using Fluent, Standard Wall Function, Enhanced Wall Treatment.
- How to performed fluid flow calculations for turbulent cases
- How to performed heat transfer and fluid flow calculations
- Wall Function for turbulence calculation, Enhanced Wall TreatmentLecture materials:
Class materials:
- FLUENT(introduction to turbulent flow calculations).pdf
- Fluent SOLVER - Turbulent non-isothermal boundary layer calculations.pdf
- 2D_Turbulent_Boundary_Layer_geometry.x_t
- 2D_Turbulent Boundary_Layer_mesh.msh
- Skin_friction_profile.xy
- Total_surface_heat_flux_profile.xy
Literature: ANSYS v15 or v16 Manual
ANSYS Meshing Manual
ANSYS Tutorial Guide
Literature: Best practical books in Numerical methods
1. Chapra, Canale, "Numerical methods for engineering"
2. A. Kaw, E. Eric Kalu, "Numerical Methods with Applications"
3. CHAPRAL, "Applied Numerical Methods MATLAB: for Engineers"
4. M. Ozisik, M. Czisik, N. Ozisik, "Finite Difference Methods in Heat Transfer"
- Lecture 5/ Exercise 5
Introduction to ANSYS - DESIGNMODELER - Geometry Generation
Software overview, DesingModeler, Geometry, PLANES, SKETCHES, Sketching toolboxes, Draw, Modify, Dimension toolbox, Constrains, Settings, Supporting_Materials_(slides-DM)_pdf.
Animated tutorials for DesignModeler key functions:
- ANSYS DesignModeler - Geometry drawing tool overview
- Draw - How to draw
- Dimension - How to set size of your body
- Body creation - how to create BODY form sketches
- Modify - Geometry Modification
- Extrude - Function Extrude
- Revolve - Function Revolve
- Sweep - How to sweep follow patch
- Skin Loft - Function Skin and Loft
- Blend - Function Blend
- Chamfer - Function Chamfer
- Pattern - Function Pattern
- Boolean - Logical opperation on geometry
- Fill_1, Fill_2 - How to fill your geometry !!! - 2 ways
- Curve data revolve - 3D curve base body generation
- Enclosure - Enclosure over body generation
- Parametrization - body dimension parametrization
- Shared topology - 1-Body, 2-Bodies, Multipart and Shared topolody
- CAD geometry repair - Simple geometry clean & repair
- Example 1- Two pipes connection
Literature: ANSYS v15 or v16/17 Manual
ANSYS DesignModeler Manuals i Tutorials v.15-17
Lecture materials:
Desingn Modeller - Supporting_Materials_(slides-DM)_pdf.
Class materials:
Exercise 1- Tubes 3D Two pipes connection
Exercise 2- Wheel 3D
Test 1 - Plate 2D with hole
Test 2 - Plate 3D with box and hole
- Lecture 6/ Exercise 6
Mesh Generation - ANSYS Meshing (2D and 3D meshing), How to generate mesh, type of elements, why mesh is so important, Software key functions, simple grid, methods, size, bias, direction inflantion, relevance, refinement Supporting_Materials_(slides-Meshing)_pdf.
Animated tutorials for Ansys Meshing key functions: - ANSYS Meshing
- 2D simple grid
- relevance- Function relevance
- 2D metric - How to check grid quality
- 2D methods - refinement for 2D
- 2D sizing, bias, direction - How to set size or number of elements
- 2D inflation - How to refine localy your grid
- Animated tutorials for Ansys Meshing Advanced functions:
- 2D methods comparision (Quad/Triangles/MultiZone)
- Selective meshing (for multiple-parts body) and meshing preview
- Named Selection in Meshing and it influence on the mesh
- Mesh Order Recording and its influence on mesh
- Advanced 2D grid settings and generation
- 2D metric - How to test grid quality
- methods - metody generacji siatek 3D
- inflation - Function inflantion
- sizing - How to set size or number of elements
- refinement1, refinement2 - How to refine localy your grid
- relevance- Function relevance
- Animated tutorials for 3D Ansys Meshing Advanced functions and examples:
- Mesh quality
- Global mesh control
- Local mesh control
- Asembly meshing: method_,method_2
Lecture materials:
Supporting_Materials_(slides-Meshing)_pdf.
Class materials:
Exercise 1- Mesh Basic
Exercise 2- Mesh methods
Geometry for exercise 1
Geometry for exercise2
Example 2- 2D meshing (part1, part2) - kanał + (geometry file)
Example 3- 3D meshing - rura + (geometry file)
Example 4- 3D meshing - tłumik + (geometry file)
Literature: ANSYS v15 or v16/17 Manual
ANSYS DesignModeler Manuals i Tutorials v.15-17
- Lecture 7/ Exercise 7 - MID-TERM TEST
SOLVER - ANSYS Fluent - heat transfer and FLuid Flow
MID-TERM TEST, Drawing geometry, creating mesh, calculating steady heat transfer problem, solving transient heat transfer case (steady, unsteady, with generation, with convection), solving simple cases for laminar fluid flow or turbulent fluid flow case using ANSYS, Design Modeler, Mesher and Fluent solver.
- Lecture 8 - Natural convection
SOLVER - ANSYS Fluent, basic steps, checking grid, general, Models, materials, set-up solver, boundary conditions, initialization, results, calculation, monitoring solution, post-processing. - Mesh for natural convection MESH
- Tutorial for natural convection
- Geometry and mesh examle - geometry and mesh for exercise
- problems_homework_5.pdf
- Lecture 10 - Multi-Species Flow
SOLVER - ANSYS Fluent, basic steps for the cases with multi species flow, Models setting, solver set-up, boundary conditions, results for flow with species transport, post-processing. - Mesh for Fire in garage - MESH
- Tutorial for Species transport
- Geometry and mesh examle -
- problems_homework_10.pdf
- Lecture 11 - Convection and Multi-Species Flow
SOLVER - ANSYS Fluent, Supersonic Flows, Hogh Mach number flows, Models setting, solver set-up, boundary conditions, results for flow with species transport, post-processing. - Nozzle 2D geometry data file
- Solution for 1D nozzle
- Geometry and mesh examle
- Lecture 4
Solution of Linear Equation Systems, „Exact” Solution of Linear Systems, Iterative (Approximate) Solution of Linear Systems methodology, methods, accuracy, tools
Mesh Generation - ANSYS Meshing part 2 (3D meshing), Software key functions, simple grid, methods, size, bias, direction inflantion, relevance, refinement, fill two ways
Animated tutorials for Ansys Meshing key functions: - 2D metric - How to test grid quality
- methods - metody generacji siatek 3D
- inflation - Function inflantion
- sizing - How to set size or number of elements
- refinement1, refinement2 - How to refine localy your grid
- relevance- Function relevance
- Animated tutorials for 3D Ansys Meshing Advanced functions and examples:
- Mesh quality
- Global mesh control
- Local mesh control
- Asembly meshing: method_,method_2
- Example 2- 2D meshing (part1, part2) - kanał + (geometry file)
- Example 3- 3D meshing - rura + (geometry file)
- Example 4- 3D meshing - tłumik + (geometry file)
Homework - DesignModeller - Homework_1_pdf
Theory problem - heat transfer- Problem_1_pdf
Literature: The same as previous lecture
- Lecture 5
SOLVER - ANSYS Overview, ANSYS Fluent-Introduction, basic steps, general, Models, materials, set-up solver, boundary conditions for the heat transfer - temperature, heat flux, convection, radiation, initialization, results, calculation, monitoring solution, simple model, complex wall model, shell conduction.
Solving problem - Supporting_Materials_(Solving problem)_pdf.
ANSYS Fluent (introduction) - Supporting_Materials_(Fluent introduction)_pdf.
ANSYS Fluent (heat transfer) - Supporting_Materials_(Fluent Heat Transfer)_pdf.
Training materials - Heat_transfer_in_the_2D_plate.pdf
Geometry and mesh examle - 2D_geometry_file 1m x1m and 2D_regular_mesh_file 10x10 for exerciseHomework - Mesher T-pipe junction - Homework_2_pdf
Theory problem - derivatives&numerics- Problems_2_pdf - Lecture 6
SOLVER - ANSYS Fluent - heat transfer complex cases, complex boundary conditions, convection, radiation, complex wall model, shell conduction, parametric analysis, heat transfer equation, analytical solutions for 1D heat equation with and without generation, numerical techniques for solving heat equation (steady, unsteady, with generation, with convection), solving simple cases for heat conduction using Fluent.
example_problem.pdf
- Lecture 7 - Natural convection
SOLVER - ANSYS Fluent, basic steps, checking grid, general, Models, materials, set-up solver, boundary conditions, initialization, results, calculation, monitoring solution, post-processing. - Mesh for natural convection MESH
- Tutorial for natural convection
- Geometry and mesh examle - geometry and mesh for exercise
- problems_homework_5.pdf
- Lecture 8 - MID-TERM TEST !!!!! REMEMBER
SOLVER - ANSYS Fluent - heat transfer - MID-TERM TEST, heat transfer equation, analytical solutions for 1D heat equation with and without generation, numerical techniques for solving heat equation (steady, unsteady, with generation, with convection), solving simple cases for heat conduction using Fluent.
- example_problem.pdf
- Lecture 9
-under workSOLVER - ANSYS Fluent - Fluid flow - Laminar,laminar fluid flow, parameters se-up, solutions monitoring, convergenge, solution methods, Supporting_Materials_(slides)_9_pdf. - Laminar fluid flow - test case
- Lecture 10
SOLVER - ANSYS Fluent - Fluid flow - Turbulet, turbulent fluid flow, equations, turbulence modells, why we need models, how to choice model, wall treatment, convergence problem, Supporting_Materials_(slides)_10_pdf. - Turbulent Fluid Flow with Heat Transfer
- mesh for exercise
- Lecture 11
SOLVER - ANSYS Fluent - Fluid flow - Radiation,radiative heat transfer, transparent, semi-transparent fluids, radiation models, simple models vs complex models, how to choice radiation model,Supporting_Materials_(slides)_11_pdf. - Radiative heat transfer - test case
- mesh for exercise
- Lecture 12
SOLVER - ANSYS Fluent - Advance topics I, Rotating or moving frames, Static and dynamic Mesh - Geometry for class exercise, Supporting_Materials_(slides)_12_pdf.
- Lecture 13
SOLVER - ANSYS Fluent - Advance topics II, multiphase flows, reacting flows, compresible flows - Geometry for class exercise, Supporting_Materials_(slides)_13_pdf.
- Lecture 14
SOLVER - ANSYS Fluent - Best practice, best procedure in CFD, how to test, choice, and veryfy computation, how to performed good computation. - Final project - Laminar and Turbulent fluid flow with Heat transfer
Dear Students
Marks2017/2018 can be found in AGH electronic marks system
https://dziekanat.agh.edu.pl/
M.J.(c)2014-2016
Modelowanie komputerowe w energetyce MKwE
Cel: Ogólne wprowadzenie do zagadnień związanych z modelowaniem komputerowym, prezentacja specjalności
Jak: Wykłady prowadzone są z wykorzystaniem kredy i tablicy oraz Excela i rzutnika, poniżej znajdują się jedynie tematy, przykłady, slajdy podsumowujące
Dlaczego: Wiedza zdobyta w ramach tego krótkiego, ale intensywnego i praktycznego wykładu pozwoli na modelowanie bez ograniczeń
-
Wykład 1
Informacje organizacyjne, łagodne wprowadzenie do modelowania, podstawowe informacje z transportu ciepła niezbędne dla realizacji przedmiotu, literatura, Materiały_podsumowanie_1_pdf.
ZADANIE_1:
Opracować zestawienie podstawowych praw i zasad w zakresie: (a) Wymiany Ciepła i (b) Termodynamiki -
Wykład 2
Pomysły na pochodną, jak policzyć pochodną, pochodne pierwszego i drugiego stopnia, klasyfikacja równań różniczkowych, ilorazy różnicowe, siatka regularna i nieregularna, błędy aproksymacji, przykłady obliczeń, obliczenia on-line, Materiały_podsumowanie_2_pdf.
ZADANIE_2:
1. Policzyć numerycznie pierwsze i drugie pochodne dla 1,2 lub 3 (zalieżnie od l. osób w grupie) dowolnie wybranych funkcji (np wielomian, trygonometryczna, wykładnicza)
2. Opracować wykres błąd vs delta_x dla dowlnie wybranej 1 funkcji oraz dla 2 lub 3 ilorazów
2. Opracować w ANSYS DesingModeler geometrię kubka
-
Wykład 3
Metody rozwiązywania układów równań algebraicznych liniowych, metody dokładne, metody iteracyjne, metoda Jacobiego, Gaussa-Seidla, TDMA, SOR, SIP, CG, MG, ograniczenia, zbieżność, błędy w modelowaniu komputerowym, przykłady obliczeń, obliczenia on-line, Materiały_podsumowanie_3_pdf.
ZADANIE_3:
1. Rozwiązać dowolny układ równań 3x3 metodą dokładną i trzema poznanymi na wykładzie metodami iteracyjnymi (Jacobiego, Gaussa-Seidla, SOR)
2. Opracować w ANSYS Mesh dwie różne siatki numeryczne (rzadka i gęsta) dla geometrii kubka (nieparzyste ID lidera) lub filiżanki (parzyste ID lidera) + płyn (siatkę opracowujemy dla ścianek kubka i dla płynu również)
-
Wykład 4
Zagadnienia stacjonarne, Metoda elementów skończonych MES, metoda objętości kontrolnej FV, metoda różnic skończonych FD, Metoda Monte-Carlo MC, MD, stacjonarne przewodzenie ciepła 1D, 2D oraz 3D, przykłady obliczeń 1D, 2D, obliczenia on-line, Materiały_podsumowanie_4_pdf.
ZADANIE_4:
1. Obliczyć numerycznie temperaturę w punkcie 0.25m;0.25m oraz 0.5m;0.5m w płycie o wymiarach 1x1m w stanie ustalonym dla warunków brzegowych zadanych dowolnie
2. Wynik numeryczny porównać z rozwiązaniem analitycznym
3. Dla opracowanej wcześniej i pomeshowanej geometrii kubka wyznaczyć rozkład temperatury w płynie po czasie 30 minut. Założyć że dno i ścianki boczne oraz górna powierzchnia maja zadane realistyczne temperatury -
Wykład 5
Zagadnienia praktyczne , płyny rotujące , najlepsze porady dla modelowania CFD
metoda różnic skończonych, metoda jawna, metoda niejawna, metoda Cranka-Nicolson, dokładności, zalety wady ograniczenia, niestacjonarne przewodzenie ciepła 1D, 2D oraz 3D, przykłady obliczeń 1D, 2D, obliczenia on-line, Eksperyment, Materiały_podsumowanie_5_pdf.
ZADANIE_5:
1. Obliczyć numerycznie pole prędkości w mieszalnikurozkład temperatury w płycie stalowej 1x1m w po 15 minutach dla warunków brzegowych i początkowych podanych na wykładzie. Wynik porównań z rozwiązaniem numerycznym uzyskanym w programie ANSYS
2. Dla opracowanej wcześniej i pomeszowanej geometrii kubka wyznaczyć rozkład temperatury w płynie po 15 minutach od wlania wrzątku. Założyć zbliżone do realistycznych warunki brzegowe
-
Wykład 6
Zagadnienia niestacjonarne/stacjonarne konwekcyjno-dyfuzyjne, przepływy, modelowanie członów konwekcyjnych, schematy centralne, up-wind, powel-law, hybrid, quick, high-order, schematy dla 1D, 2D oraz 3D, przykłady obliczeń 1D i 2D, obliczenia on-line, Materiały_podsumowanie_6_pdf.
-
Wykład 7
Modelowanie komputerowe - najlepsze porady - Podsumowanie/Triki - Best Practice Guidelines, Prezentacja Katedry Podstawowych Problemów Energetyki, prezentacja specjalności MKwE, Ankieta na temat prowadzonego przedmiotu
-
Wykład 8
Test zaliczeniowy dla osób które nie uzyskały zaliczenia lub chca poprawić ocenę, ZALICZENIE PRZEDMIOTU (oceny są w linku na dole strony)
Warsztaty ANSYS MULTIPHYSICS (C), spotkanie z przedstawicielami zaproszonych światowych firm.
OSOBY KTÓRE nadal NIE UZYSKAŁY ZALICZENIA LUB CHCĄ POPRAWIĆ OCENĘ MOGĄ PISAĆ TEST ZALICZENIOWY ------ termin 1.12.2020r w godzinach zajęć tryb - Online. Wszystkich zainteresowanych proszę o kontakt
RÓWNOCZEŚNIE DZIĘKUJE ZA WSPÓŁPRACĘ - POWODZENIA i do zobaczenia NA EGZAMINIE DYPLOMOWYM :) MJ>
- Oceny - Modelowanie komputerowe w energetyce MKwE rok akademicki 2020/2021 - (aktualizacja 27.11.2020r )
- oceny końcowe przed wpisem zostaną zaokrąglone zgodnie z regulaminem studiów
* W razie niejasności proszę o kontakt w ciągu 7 dni potem wpisuje oceny do WD * Osoby których nazwiska (numery indeksu) nie udało się poprawnie określić proszone są o kontakt * Projekt 2 mógł uzyskać max 6 pkt (5 pkt za pochodne + 1 pkt za geometrię)
- Oceny - Modelowanie komputerowe w energetyce MKwE rok akademicki 2020/2021 - (aktualizacja 27.11.2020r )
Wszelkie dodatkowe informacje można uzyskać w godzinach konsultacji
Marek Jaszczur (c)2020
Zaawansowane Technologie Energetyczne
Instructor 1: Dr. Marek Jaszczur
Instructor 2: Mgr Hassan Qusay
Location: AGH Course in Polish/English
Level: Graduate and PhD student
Requirements: Graduate and PhD student
GŁÓWNY CEL PRZEDMIOTU: Zdobycie podstawowej wiedzy i umiejętności w zakresie projektowania, optymalizacji i analizowania złożonych zaawansowanych systemów energetycznych w szczególności systemów hybrydowych opartych o klasyczne i odnawialne źródła energii.
GOAL OF THE COURSE: Learn how to design hybrid energy systems and how to performe system optimization in tha case of multiple energy resources. Micropower Optimization
DLACZEGO TEN PRZEDMIOT: Po zaliczeniu przedmiotu studenci będą potrafili zaprojektować, zoptymalizować i przetestować złożony system hybrydowy
WHY THIS COURSE: Students will get knowledge how to Design/Optimise/Test complex system
-
Wykład 1
Wprowadzenie do zaawansowanych układów energetycznych
Wprowadzenie do zaawansowanych Systemów i technologii Energetycznych
Konwencjonalne i hybrydowe systemy energetyczne
Komputerowa platforma obliczeniowa - HOMER cz.1 - projektowanie
Literatura: Homer Manual
Arleta Stefaniak, Systemy hybrydowe odnawialnych źródeł energii,Czysta Energia – 11/2013
Kim, Y. Chang, N. Design and Management of Energy-Efficient Hybrid Electrical Energy Storage Systems
Solar PV and Wind Energy Conversion Systems, Green Energy and Technology, Springer
- Wykład 2
Analiza efektywności i optymalizacja układów energetycznych
Tradycyjne i hybrydowe systemy energetyczne - analiza
Komputerowa platforma obliczeniowa - HOMER cz.2 -analiza i optymalizacja
- Laboratorium 1
Projekt obliczeniowy 1
- Laboratorium 2
Projekt obliczeniowy 2
- Projekt końcowy/Zaliczenie
Zadanie do wykonania na projekt końcowy: Lista projektów grupowe i indywidualne.pdf
Sposób oceniania max 5 punktów (bdb): od 0 do 1 punków za:
- założenia i opis rozpatrywanego zagadnienia
- schemat analizowanego systemu
- analiza optymalizacyjna
- analiza czułości układu (sensitivity analysis)
- wnioski
Ocena z tej części przedmiotu (laboratorium komputerowe): LISTA 2018 z ocenami.pdf (czekam na ostatnie grupy - ceny zostaną wystawione w Piątek 2.02.2018)
- UWAGA projekty dostarczone po ostatecznym terminie dla wszystkich grup (dwa tygodnie po ostatnich zajęciach) - CZYLI po 1.02.2018r godz 15.00 nie będą oceniane
M.J.(c)2018