Скачать 401.95 Kb.
|
Тема 1. Уравнения состояния идеального и реального газов. Лекц. – 2 ч.; практ. – 2 ч.; с/р –6 ч., акт.з. – 2 ч. Уравнение состояния идеального газа, коэффициенты теплоёмкости; первое и второе начала термодинамики. Уравнения состояния реального газа ( Ван-дер-Вальса, Редлиха-Квонга), расчет энтальпии и внутренний энергии для различных уравнений состояния. Теоретические основы процесса сжижения газов. Заполнение и опорожнение сосудов. Тема 2. Газовая динамика. Скорость звука . Лекц. – 2 ч.; практ. – 2 ч.; с/р – 4 ч. ., акт. з. – 2 ч. Интеграл Пуассона. Интеграл Бернулли. Функция давления. Распространение малых возмущений в газе. Скорость звука. Число Маха. Классификация газовых потоков по числу Маха. Прикладные задачи о течении газа в трубах. Модуль 4: Прикладные задачи гидродинамики, решаемые в рамках модели вязкой жидкости Лекц. – 1 ч.; практ. – 1 ч.; с/р – 2 ч. ., акт. з. – 1 ч. Тема 1. Модельньютоновскойвязкой жидкости. Реологическая модель ньютоновской вязкой жидкости. Уравнение Навье -Стокса. Коэффициенты объемной и сдвиговой вязкости. Безразмерная форма уравнения Навье- Стокса, критерии подобия. Тема 2. Аналитические решения классических задач гидродинамики вязкой жидкости Лекц. – 2 ч.; практ. – 1 ч.; с/р – 2 ч. ., акт. з. – 1 ч. Задача о течении вязкой жидкости по трубам. Профиль скорости Пуазейля. Число Рейнольдса. Коэффициент сопротивления. Пограничные слои в задачах обтекания тел. Струйные течения. Тема 3. Турбулентные течения. Лекц. – 3 ч.; практ.-1 ч.; с/р – 2 ч. ., акт. з. – 1 ч. Гидродинамическая неустойчивость и возникновение турбулентности. Способы осреднения. Реология турбулентного потока. Тензор напряжения Рейнольдса. Полуэмпирические теории турбулентности. Уравнения баланса осреднённых характеристик турбулентного потока. Турбулентные пограничные слои. Тема 4 . Задачи тепло-массообмена. Лекц.- 1 ч. ; практ.-1 ч.; с . р.- 2 ч. ., акт. з. – 1 ч. Уравнения энергии и диффузии. Задачи тепло-массообмена течений жидкости. Модуль 5: Решение современных задач о течении газа при сверхвысоких давлениях по морским газопроводам Лекц. – 2 ч.; практ. – 2 ч.; контр. раб. – 2 ч.; с/р – 5 ч. ., акт. з. – 2 ч. Постановка задачи расчета о течении газа по морским газопроводам при сверхвысоких давлениях. Обзор существующих математических моделей этих течений. Методы численного решения уравнений модели. Освоение комплекса программ расчета установившегося и неустановившегося течения газа по морским газопроводам. Раздел 2. Обеспечение учебных занятий 2.1. Методическое обеспечение 2.1.1.Методическое обеспечение аудиторной работы Лекционные и семинарские занятия в рамках данной дисциплины проводятся на основе информации, содержащейся в следующих основных типах источников:
Кроме того, по усмотрению лектора при изложении части тем используется мультимедийная аппаратура. Учебные материалы могут быть представлены как в печатном виде, так и в сети Интернет. Основная учебная и научная литература: 1. Гольдштейн Р.В., Городцов В.А. Механика сплошных сред. М.: Наука. Физматлит, 2000. 256 с. 2. Курбатова Г.И., Филиппов В.Б. Кинематика сплошных сред. СПб.: СПбГУ, 1999. 216 с. 3. Курбатова Г.И. и др. Модели морских газопроводов. СПб: С.-Петербург, гос. ун-т, 2005, 156 с. 4. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Л.: Химия, 1982. 532 с. 5. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1. М.: Наука, 1983. 528 с., Т. 2. М.: Наука, 1983. 568 с. 6. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. 840 с. 7.Федяевский К.К., Войткунский Я.И., Фаддеев Ю.И. Гидромеханика. Л. : Судостроение .1969. 568 с. 8. Васильев О.Ф. и др. Неизотермическое течение газа в трубопроводах. Новосибирск С.О.: Наука, 1987. 128 с. 9. Курбатова Г.И. Методические указания по курсу «Основы моделирования движущихся сплошных сред» СПб. С.-Петербургский гос. университет, 2006. 53 с. 10. Курбатова Г.И., Филиппов Б.В., Филиппов В.Б. Неизотермическое турбулентное течение сжимаемого газа. Математическое моделирование. 2003. Т. 15. N 3. С. 92-108. 11. Новожилов В.В., Павловский В.А. Установившиеся турбулентные течения несжимаемой жидкости. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2012.- 452 с . 2.1.2. Методическое обеспечение самостоятельной работы Самостоятельная работа студентов в рамках дисциплины «Методы прикладной математики в гидродинамике» является важным компонентом обучения, приобретения общекультурных и профессиональных компетенций, предусмотренных основной образовательной программой и рабочей программой учебной дисциплины. Данной программой предусмотрены виды деятельности студента, которые направляются и корректируются преподавателем, и виды учебной деятельности, которые осуществляются студентом самостоятельно в рамках плана изучения данной учебной дисциплины. К группе видов и форм самостоятельной работы студентов относятся:
В состав методического обеспечения самостоятельной работы входят: контрольные вопросы и задания для организации текущей самостоятельной работы слушателей по всем учебным разделам модулей (см. ниже в п. 2.1.3), методические указания слушателям по оформлению рефератов; рекомендации по использованию информационных технологий. Рекомендации по использованию информационных технологий При наличии возможности с разрешения преподавателя материалы занятий, а также данная программа, могут быть выведены на печать или записаны на магнитный носитель. 2.1.3. Методика проведения текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации и критерия оценивания Основными документами, регламентирующими порядок организации и проведения текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации студентов, обучающихся на факультете ПМ–ПУ, являются: Устав СПбГУ, Правила обучения по основной образовательной программе на факультете психологии СПбГУ. На первом занятии преподаватель доводит до сведения студентов график (сроки) текущего контроля их самостоятельной работы и критерии оценки знаний при текущем контроле успеваемости, а также сроки и условия заключительной (промежуточной) аттестации. Преподаватель имеет право изменять структуру и количество модулей дисциплины и разделов в них (в зависимости от изменения нормативной базы) и количество точек контроля знаний слушателей за период обучения. Однако при этом необходимо обеспечить соответствие затрат учебного времени на самостоятельную работу слушателей установленным нормам затрат времени на эти виды контроля, а также бюджету времени, предусмотренного учебным планом на данную дисциплину. Показателями, характеризующими текущую учебную работу слушателей, являются:
Критерии оценивания формируются исходя из данных показателей, форм работы слушателей, которые используются ими при освоении учебного материала дисциплины и методов измерения знаний слушателей с учётом весовых коэффициентов важности показателей (в процентах). Для ДВМ-01 выбрана комбинация следующих критериев:
Максимальное количество баллов, которое может получить слушатель за изученный курс составляет 100 баллов (100% - й успех). Приведённые выше проценты указывают максимальный процент (долю), который может получить слушатель по тому или иному показателю работы, из принятых по данной дисциплине. При оценивании результатов контрольных опросов, письменных заданий и промежуточной (заключительной) аттестации по дисциплине преподавателю рекомендуется использовать следующие условия выставления оценок. Оценки «отлично» заслуживает слушатель, обнаруживший всестороннее, систематическое и глубокое знание учебного материала, умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой, усвоивший основную и знакомый с дополнительной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка «отлично» выставляется усвоившим взаимосвязь основных понятий дисциплины и их значение для приобретаемой профессии, проявившим творческие способности в понимании, изложении и использовании учебно-программного материала. Оценки «хорошо» заслуживает слушатель, обнаруживший полное знание учебного материала, успешно выполняющий предусмотренные в программе задания, усвоивший основную литературу, рекомендованную в программе. Как правило, оценка «хорошо» выставляется слушателям, показавшим систематический характер знаний по дисциплине и способным к их самостоятельному пополнению и обновлению в ходе дальнейшей учебной работы и профессиональной деятельности. Оценки «удовлетворительно» заслуживает слушатель, обнаруживший знание основного учебного материала в объеме, необходимом для дальнейшей учебы и предстоящей работы по профессии, справляющийся с выполнением заданий, предусмотренных программой, знакомый с основной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка «удовлетворительно» выставляется, допустившим погрешности в ответе на экзамене и при выполнении экзаменационных заданий, но обладающим необходимыми знаниями для их устранения под руководством преподавателя. Оценка «неудовлетворительно» выставляется выставляется студенту, обнаружившему пробелы в знаниях основного учебного материала, допустившему принципиальные ошибки в выполнении предусмотренных программой заданий. Как правило, оценка «неудовлетворительно» ставится слушателям, которые не могут продолжить обучение или приступить к профессиональной деятельности по окончании ДОП без дополнительных занятий по соответствующей дисциплине. Для перевода данных оценок в относительные (в проценты или доли) преподавателю рекомендуется придерживаться следующего правила:
Суммарная оценка образуется как сумма относительных оценок по трём показателям работы слушателей. В случае отсутствия оценки у слушателя за выступление с докладом по 2-му показателю ему при расчете по этому показателю выставляется оценка 0,1. По значениям 2-го и 3-го показателей выставляется средневзвешанная оценка. Если с учётом первой формы работы слушателей «активность посещения занятий или сайта» общее количество баллов составит менее 50, то слушатель по дисциплине не аттестуется. В случае необходимости использования системы оценок ECTS (EuropeanCreditTransferSystem) – европейской системы взаимозачетов кредитов, для перехода от российской 4-х балльной шкалы к системе оценок ECTS рекомендуется использовать следующую таблицу. ВЗАИМОСВЯЗЬ РАЗЛИЧНЫХШКАЛ ОЦЕНИВАНИЯ
К промежуточной аттестации допускаются слушатели, набравшиене менее 35 баллов. Слушателям, получившим по результатам текущего контроля:
Преподаватель имеет право предоставить информацию о задолженностях студента в аттестационную комиссию. 2.1.4. Методические материалы для проведения текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации (контрольно- измерительные материалы) На первом занятии преподаватель доводит до сведения слушателей график (сроки) текущего контроля их самостоятельной работы и критерии оценки знаний при устном опросе, проверке заданий и рефератов, а также сроки и условия заключительной (промежуточной) аттестации. Реализацию непрерывного контроля знаний согласно графику, преподаватель осуществляет за счет часов, предусмотренных нормами времени на проверку рефератов, рецензирования контрольных работ (заданий), проведение консультаций и пр. Преподаватель имеет право изменять структуру и количество модулей дисциплины и разделов в них, в зависимости от изменения нормативной базы и количество точек контроля знаний слушателей за период обучения. Однако при этом необходимо обеспечить соответствие затрат учебного времени на самостоятельную работу слушателей установленным нормам затрат времени на эти виды контроля, а также бюджету времени, предусмотренного учебным планом на данную дисциплину. Методические материалы для текущего контроля и промежуточной аттестации включают:
Перечень заданий для выполнения во время самостоятельной Работы Задания к Модулю 1: Написать реологическую модель капельной жидкости. Обосновать закон Паскаля. Решить задачу о равновесие жидкости в поле силы тяжести. Пользуясь уравнениями равновесия жидкости в поле силы тяжести вывести закон Архимеда. Определить силы и моменты действующие на поверхности тела погруженного в покоящуюся жидкость. Задания к Модулю 2: На основании реологической модели идеальной жидкости вывести уравнение Эйлера. Привести его к форме Громека-Лэмба. Доказать наличие интеграла Бернулли для установившегося течения идеальной жидкости. Доказать наличие интеграла Лагранжа-Коши для безвихревого течения идеальной жидкости. Построить математическую модель плоского безвихревого течения несжимаемой идеальной жидкости. Записать решение этой задачи в терминах потенциала скорости и функции тока. Выразить решение кинематической части задачи с помощью комплексного потенциала течения. Записать уравнение одномерного движения газа в канале произвольного сечения. Задание к Модулю 3: Связь коэффициентов теплоёмкости для уравнения состояния идеального газа. Записать уравнения Ван-дер-Вальса и Редлиха-Квонгадля реальных газов. Рассчитать внутреннюю энергию для идеального газа и для реального газа, подчиняющегося уравнениям состояния Ван-дер-Ваальса и Редлиха-Квонга. Показать теоретические основы процесса сжижения газов. Найти функцию давления для идеального газа. Доказать, что функция давления адиабатически движущегося идеального невязкого газа равна с точностью до константы энтальпии газа. Вывести интеграл Бернулли. Получить формулы для изотермической и адиабатической скорости звука. Доказать, что распространения малых возмущений плотности, давления и скорости в покоящемся газе удовлетворяют волновым уравнениям. Провести классификация газовых потоков по числу Маха. Задание к Модулю 4: Записать уравнение Навье- Стокса для несжимаемой жидкости в декартовой системе координат. Записать выражения для безразмерных критериев Струхаля, Эйлера, Рейнольдса и Фруда подобия течений вязкой жидкости. Решить задачу о течении вязкой жидкости в трубе и найти выражение для профиля скорости. Вывести зависимость коэффициент сопротивления от числа Рейнольдса для течения Пуазейля. Решить задачу обтекания сферы в приближении Стокса с помощью теории подобия. Записать вид тензора напряжения Рейнольдса для турбулентного потока. Выписать наиболее известные полуэмпирические модели турбулентности алгебраические и дифференциальные (модель Буссинеска, модель Прандтля, модель Кармана, модель Новожилова-Павловского модели современных пакетов прикладных программ). Вывести уравнения баланса осреднённых характеристик турбулентного потока. Задание к Модулю 5: Составить программу в среде Maple численного решения системы уравнений изотермического одномерного течения реального газа по круглой трубе с помощью схемы Лакса-Вендрофа. Составить программу в среде Maple численного решения уравнения конвективной теплопроводности для нелинейных граничных условиях в среде, движущейся по заданному закону. Примерный перечень вопросов для самопроверки и текущего контроля Вопросы к модулю 1:
. Вопросы к модулю 2:
4. Уравнение Навье- Стокса. Задачи динамики вязкой жидкости. Критерии подобия. Режимы течения вязкой жидкости. 5. Законы сопротивления. 6. Определение шарового тензора и девиатора напряжений и деформаций. 7. Смысл введения понятия пограничного слоя. Вопросы к модулю 3. 1. Уравнение состояния идеального газа. 2.Уравнения состояния реальных газов. 3. Скорость звука. Уравнения газовой динамики. 4,Одномерные течения газов. Вопросы к модулю 4:
Вопросы к модулю 5:
Примерные вопросы к экзамену по дисциплине «Методы прикладной математики в гидродинамике» 1. Реологические модели в механике жидкости и газа. 2. Математическая модель течения идеальной жидкости . 3.Принцип обращения движения. Обтекание кругового цилиндра. Парадокс Эйлера-Даламбера. 4. Интегралы уравнений движения невязкой жидкости. 5. Гидродинамические реакции при движении тела в идеальной жидкости. 6. Одномерный поток идеального газа. 7. Уравнения движения вязкой жидкости. 8. Основы теории подобия. Критерии подобия. 9.Уравнение состояния идеального газа, уравнения состояния реального газа (уравнение Ван-дер-Вальса, уравнение Редлиха-Квонга). 10. Схема расчета энтальпии и внутренний энергии газа для различных уравнений состояния. Уравнение энергии. 11. Система уравнений газовой динамики. 12. Постановка задачи о распространение малых возмущений в газе. Изотермическая и адиабатическая скорости звука. Число Маха. 13. Сжижение газов. 14. Турбулентность. Способы осреднения. Уравнение Рейнольдса. 15.Полуэмпирические модели турбулентности- алгебраические и дифференциальные. 16. Внутренняя задача гидромеханики вязкой жидкости. 17. Влияние шероховатости на характеристики течения жидкости. 18. Пограничные слои обтекания тел. Обтекание плоской пластины. 19. Струйные течения. 20.Волны на воде и волновые гидродинамические силы. 21. Постановка задачи о течении газа по морским газопроводам при сверхвысоких давлениях. 22.Заполнение и опорожнение сосудов газами - идеальными и реальными. 23.Процессы диффузии. Уравнение диффузии. Критерии подобия для диффузионных явлений. 2.2. Кадровое обеспечение 2.2.1. Требования к образованию и (или) квалификации штатных преподавателей и иных лиц, допущенных к преподаванию дисциплины К чтению лекций должны привлекаться преподаватели, имеющие ученую степень и/или ученое звание, имеющие опыт планирования и организации учебного процесса, а также главные и ведущие специалисты в этой области. 2.2.2. Требования к обеспеченности учебно-вспомогательным и (или) иным персоналом Для технического обеспечения учебного процесса необходима возможность прибегать к помощи специалистов, ответственных за надлежащее функционирование компьютеров и программного обеспечения, а также за своевременное поддержание в рабочем состоянии другой используемой техники. Учебно-вспомогательный и инженерно-технический персонал должен иметь соответствующее высшее образование, и обладать навыками организации работы с пользовательскими программными продуктами в локальной сети компьютерного класса и в Интернете. 2.2.3. Методические материалы для оценки обучающимися содержания и качества учебного процесса Анкета-отзыв на дисциплину «Методы прикладной математики в гидродинамике». Просим Вас заполнить анкету-отзыв по прочитанной дисциплине. Обобщенные данные анкет будут использованы для ее совершенствования. По каждому вопросу проставьте соответствующие оценки по шкале от 1 до 10 баллов (обведите выбранный Вами балл). В случае необходимости впишите свои комментарии. 1. Насколько Вы удовлетворены содержанием дисциплины в целом? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Комментарий_________________________________________________ 2. Насколько Вы удовлетворены общим стилем преподавания? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Комментарий_________________________________________________ 3. Как Вы оцениваете качество подготовки предложенных методических материалов? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Комментарий_________________________________________________ 4. Насколько Вы удовлетворены использованием преподавателями активных методов обучения (электронные версии занятий, интерактивные лекции, компьютерный анализ качества объектов учебного процесса и т.п.)? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Комментарий_________________________________________________ 5. Какой из разделов дисциплины Вы считаете наиболее полезным, ценным с точки зрения дальнейшего обучения и/или применения в последующей практической деятельности? Комментарий______________________________________________ 6. Что бы Вы предложили изменить в методическом и содержательном плане для совершенствования преподавания данной дисциплины? Комментарий___________________________________________________ 7. Что запомнилось из курса лекций? _____________________________________________ _________________ 8. Что показалось самым сложным? _______________________________________________________________ СПАСИБО! 2.3. Материально-техническое обеспечение учебной дисциплины 2.3.1. Требования к аудиториям (помещениям, местам) для проведения занятий Аудитории и помещения, предназначенные для проведения занятий по данной дисциплине должны отвечать санитарным нормам, предусмотренным Образовательным стандартом реализации программ высшего профессионального образования Санкт-Петербургского государственного университета. 2.3.2. Требования к аудиторному оборудованию, в том числе к неспециализированному компьютерному оборудованию и программному обеспечению общего пользования Для проведения занятия необходима стандартно оснащенная аудитория с компьютерным и видеопроекционным оборудованием для презентаций с выходом в Интернет, средствами звуковоспроизведения и экраном. Каждый обучающийся во время занятий и самостоятельной подготовки должен быть обеспечен рабочим местом с компьютером с выходом в Интернет.На всех компьютерах должны быть установлены средства MS Office 2007: Word, Excel, PowerPoint и др. (допустима версия MS Office 2003). Кроме того, для реализации программы необходим доступ преподавателей к офисной технике (компьютер, копировальная техника, принтер), а также достаточное количество расходных материалов к ней, выделенных для использования в учебном процессе. 2.3.3. Требования к специализированному оборудованию Рабочие места преподавателя и студентов должны быть оснащены оборудованием не ниже: Pentium |||-800/ОЗУ-256 Мб / Video- 32 Мб / Soundcard – 16bit /Headphones / HDD 80 Гб / СD-ROM – 48x / Networkadapter – 10/100/ Мбс / SVGA – 19”. 2.3.4. Требования к специализированному программному обеспечению На всех компьютерах должны быть установлены лицензионные пакеты MatLab. 2.3.5. Требования к перечню и объёму расходных материалов Фломастеры цветные, губки, бумага формата А4, канцелярские товары, картриджи принтеров, диски, флеш- накопители и др. в объёме, необходимом для организации и проведения занятий, по заявкам преподавателей, подаваемым в установленные сроки. 2.4. Информационное обеспечение учебной дисциплины 2.4.1. Список обязательной литературы
2.4.2. Список дополнительной литературы
2.4.3. Перечень иных информационных источников
|
Рабочая программа учебной дисциплины по выбору магистранта двм-03... Процедура разработки и утверждения рабочей программы учебной дисциплины | Учебно-методическое пособие направление подготовки: 21. 04. 01 «Нефтегазовое дело» Научно-исследовательская работа магистранта выполняется под руководством утвержденного на заседании кафедры научного руководителя.... | ||
Рабочая программа учебнойдисциплины (модуля) прокурорский надзор... Крюкова Нина Ивановна – заведующая кафедрой уголовного права и процесса фгбоу впо «рэу им. Г. В. Плеханова», доктор юридических наук,... | Рабочая программа учебнойдисциплины (рпуд) Направление подготовки: 080300. 68 «Финансы и кредит» Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | ||
Рабочая программа дисциплины по выбору Учебная дисциплина по выбору «Философская антропология» относится к вариативной части образовательной программы Блока Трудоемкость... | Рабочая программа дисциплины по выбору Учебная дисциплина по выбору «Социальная философия» относится к вариативной части образовательной программы Блока Трудоемкость дисциплины:... | ||
Рабочая программа по основам религиозных культур и светской этике России — с 1 апреля 2010 года, а при успешной реализации эксперимента — во всех регионах с 2012 года. Предмет включает 6 модулей,... | Рабочая программа курса по выбору «К тайнам мысли и слова» 9 класс Учебная программа курса по выбору "К тайнам мысли и слова" (8 ч.) содержит материал о лексическом богатстве русского языка, способствует... | ||
И. О. Ректора Г. В. Бугаев декан факультета дневного ... | Рабочая программа по дисциплине «Философские проблемы естествознания»... Изучение дисциплины «Философские проблемы естествознания» направлено формирование у магистранта, будущего ученого-естествоиспытателя,... | ||
Рабочая программа по дисциплине «Философия и методология истории»... Изучение дисциплины «Философия и методология истории» направлено на формирование у магистранта, будущего ученого-историка, целостного... | Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования... | ||
Наименование направления подготовки и название магистерской программы Примечание: заявление хранится у магистранта и сдается вместе с рефератом до 20 апреля | Реферат диссертации «Государственное и муниципальное управление» магистранта группы №2431 (магистерская программа «Управление образованием») | ||
Опрос по выбору профиля для 9-х классов дает следующие результаты ... | Рабочая программа дисциплины (с дополнениями и изменениями) б в.... Гуманитарный, социальный и экономический цикл. Вариативная часть. Дисциплина по выбору |