Рабочая программа учебнойдисциплины по выбору магистранта двм-04 «Методы прикладной математики в гидродинамике» - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1страница 2
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Рабочая программа учебной дисциплины по выбору магистранта двм-03... 1 350.82kb.
Рабочая программа по курсу двм 03. 01 (дисциплины по выбору) 1 44.06kb.
Учебная программа Дисциплины 08 «Численное моделирование в акустике... 1 96.04kb.
Рабочая программа по изучению курса математики в 6 классе 5 639.02kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «механика жидкости и газа» Направление... 1 187.68kb.
Рабочая программа по дисциплине Радиотехнические цепи и сигналы (ртциС) 1 246.78kb.
Программа дисциплины основные методологические проблемы прикладной... 1 65.3kb.
Доклада «Подходы и методы представления времени и временных зависимостей... 1 12.39kb.
Московский комсомолец 16-23 января 2008 №3 Учащиеся меняются в лучшую... 1 37.31kb.
Программа курса для студентов специальностей 1-31 03 06 Экономическая... 1 35.56kb.
Программа курса по выбору Непараметрические методы оценивания 1 31.88kb.
10 секретов счастья (По книге Адама Джексона). Первый секрет Истинного... 1 35.06kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Рабочая программа учебнойдисциплины по выбору магистранта двм-04 «Методы прикладной - страница №1/2



Правительство Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный университет

Факультет прикладной математики – процессов управления

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙДИСЦИПЛИНЫ

по выбору магистранта

ДВМ-04 «Методы прикладной математики в гидродинамике»

«Methods of applied mathematics in fluid dynamics»

Язык обучения – русский
Трудоемкость 3 зачетных единиц

Регистрационный номер

рабочей программы:


12 

/

 

/

79 

Санкт-Петербург

2012

СОДЕРЖАНИЕ


Раздел 1. Характеристики, структура и содержание учебных занятий

1.1 Цели и задачи учебных занятий ………………………………………

1.2 Требования к подготовленности обучающегося к освоению

содержания учебных занятий………………………………………….

1.3 Перечень формируемых компетенций (результаты обучения)………

1.4 Знания, умения, навыки, осваиваемые обучающимся ………………..

1.5 Перечень и объем активных и интерактивных форм учебных

занятий …………………………………………………………………..

1.6 Организация учебных занятий…………………………………………

1.7 Структура и содержание учебных занятий ……………………………


Раздел 2. Обеспечение учебных занятий

2.1 Методическое обеспечение ……………………………………………

2.1.1.Методическое обеспечение аудиторной работы………………...

2.1.2.Методическое обеспечение самостоятельной работы…………..

2.1.3.Методика проведения текущего контроля успеваемости,

промежуточной аттестации и критерия оценивания …………………

2.1.4. Методические материалы для проведения текущего контроля

успеваемости и промежуточной аттестации (контрольно-

измерительные материалы)……………………………………………

2.2 Кадровое обеспечение …………………………………………………

2.2.1 Требования к образованию и (или) квалификации штатных

преподавателей и иных лиц, допущенных к преподаванию

дисциплины……………………………..………………………………

2.2.2 Требования к обеспеченности учебно-вспомогательным и

(или) персоналом………………………..………………………………

2.2.3 Методические материалы для оценки обучающимися

содержания и качества учебного процесса…………………………….

2.3 Материально-техническое обеспечение учебной дисциплины………

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…………………


Раздел 3. Процедура разработки и утверждения рабочей программы

учебной дисциплины


Раздел 1. Характеристики, структура и содержание учебных занятий
1.1. Цели и задачи учебных занятий

Подготовка по данной рабочей программе учебной дисциплины является составной частью практико-ориентированной основной образовательной программы (ООП) высшего профессионального образования «Надежность и безопасность сложных систем» по направлению 010400 «Прикладная математика и информатика» с присвоением квалификации (степени) – магистр прикладной математики и информатики. Данная рабочая программа реализуется на основе требований компетентностно-ориентированного учебного плана и нацелена на приобретение студентами ряда общекультурных и профессиональных компетенций в той мере, в таком ракурсе и объеме, который задается характером проблематики, теоретико-методологическими основаниями и практическими аспектами прикладной математики и сопряженных разделов естествознания. Компетенции, на которых сфокусирована рабочая программа учебной дисциплины, могут наполняться также комплексом знаний, умений, навыков, предоставляемых другими дисциплинами, реализуемыми в рамках ООП подготовки магистра прикладной математики и информатики. Исходя из этого, в данной программе сформулированы следующие цели и задачи.


Основной цельюдисциплины «Методы прикладной математики в гидродинамике» является формирование у студентов навыков решения современных прикладных задач гидродинамики.

Поставленные цели достигаются путём решения следующих задач.


Задачи курса:

  • сформировать у студентов общее представление о задачах и методах гидродинамики и газовой динамики;

  • дать представление о классических задачах гидродинамики;

  • дать представление о классических задачах газовой динамики;

  • ознакомить с численными методами решения задач гидро- и газодинамики ;

  • дать представление о существующих вычислительных пакетах по решению задач гидродинамики; способствовать усовершенствованию практических навыков использования персональной вычислительной техники;

  • развивать способность самостоятельного изучения научной литературы.


1.2. Требования к подготовленности обучающегося к

освоению содержания учебных занятий (пререквизиты)

Данный курс является компонентом совокупности учебных мероприятий (программ, практик, семинаров), самостоятельной и научно-исследовательской работы студентов, обучающихся по ООП «Надежность и безопасность сложных систем» по направлению 010400 «Прикладная математика и информатика» по уровню магистратуры. Дисциплина «Методы прикладной математики в гидродинамике» относится к профессиональному циклу (M2). Для успешного освоения курса ДВМ-04 обучаемый должен иметь предварительную подготовку по физике в объеме, соответствующем не менее чем полному среднему образованию. Также необходимо знание базовых разделов высшей математики: математического анализа, высшей алгебры, аналитической геометрии, теории дифференциальных уравнений, математической физики на уровне образовательных программ бакалавриата (или по специальностям) естественнонаучных факультетов. Кроме того, необходимо освоение курса «Потоки в реальных и абстрактных средах».

Данная дисциплина входит в вариативную часть ООП и является дисциплиной по выбору магистранта. ДВМ-04 рассчитана на изучение во втором семестре первого года обучения в магистратуре. Она является второй из цикла специальных курсов по гидродинамике, читаемых на протяжении двух лет обучения в магистратуре по данной программе. Альтернативой указанному циклу дисциплин служат специальные курсы по механике твердого тела. Формой отчетности является экзамен по всему изученному курсу.
1.3. Перечень формируемых компетенций (результаты

обучения) .
В результате обучения у обучаемого формируются

следующие компетенции :

ОКМ-8 -способность использовать углубленные теоретические и практические знания в области прикладной математики информатики ;

ПК-11 -способность работать в международных проектах по тематике специализации ;

ПК-16-1-Готовность проводить научные исследования, направленные на решение практических задач;

ПК-16-2 Владение навыками создания расчетных схем и моделей исследуемых объектов и процессов;

ПК-16-4 -Способность к проверке достоверности получаемых результатов, к оценке и прогнозу.
1.4. Знания, умения, навыки, осваиваемые обучающимися

В результате освоения курса студенты должны



знать:

  • основные аналитические решение классических задач гидродинамики и газовой динамики;

  • известные подходы к численному решению современных задач гидродинамики, возможности прикладных пакетов, типа ANSIS;

  • методы решения прикладных задач расчета магистральных и морских газопроводов;

уметь:

  • осуществлять правильную постановку задач гидродинамики и газовой динамики;

  • подбирать адекватную схему численного решения вышеперечисленных задач;

владеть навыками:

  • решения классических задач гидродинамики и газовой динамики;

  • работы с пакетами прикладных программ (ППП) для решения поставленных задач.

1.5. Перечень и объём активных и интерактивных

форм учебных занятий

При проведении занятий и организации самостоятельной работы

слушателей используются электронные версии курса лекций и

практических занятий с элементами тестового контроля. По каждому

занятию предусмотрено выполнение заданий (домашних работ).

В процессе изучения курса ДВМ-04 применяются следующие



активные и интерактивные методы обучения:

  • интерактивные лекции в компьютерном классе;

  • составление глоссария по заданной теме;

  • практические занятия с использованием специализированных пакетов прикладных программ;

  • самостоятельная работа с высокотехнологичными информационными ресурсами;

  • взаимное тестирование результатов работы обучающихся.



1.6. Организация учебных занятий

1.6.1. Трудоёмкость, объёмы учебной работы и наполняемость групп обучающихся


Код модуля в составе дисциплины, практики и т.п.

Аудиторная учебная работа обучающихся

Самостоятельная работа

Объем активных и интерактивных форм учебных занятий

Трудоемкость

лекции

семинары

консультации

практические занятия

лабораторные работы

контрольные работы

коллоквиумы

текущий контроль

промежуточная аттестация

под руководством преподавателя

в пресудствии преподавателя

в т.ч. С использованием методических материалов

текущий контроль

промежуточная аттестация







очная форма обучения

Модуль 1

2

-

-

2

-

-

-

-

-

-

-

4

-

-

2

 

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

Модуль 2

3

-

-

4

-

-

-

-

-

-

-

10

-

-

4

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

Модуль 3

4

-

-

4

-

-

-

-

-

-

-

10

-

-

4

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

Модуль 4

7

-

-

4

-

-

-

-

-

-

-

8

-

-

4

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

Модуль 5

2




-



-



-

-

-

-

-

5

-

-

2

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

Экзамен

-

-

-

-

-

-

-

-

2

-

-

-

-

18

-

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

ИТОГО:

18

0

0

16

0

2

0

0

2

0

0

37

0

18

16

3

1.6.2. Виды, формы и сроки текущего контроля успеваемости и

промежуточной аттестации

Форма итогового контроля: Для контроля усвоения дисциплины

учебным планом предусмотрен экзамен принимается в устной

форме, в виде ответа на вопросы, указанные в билете. Билеты содержат

по два вопроса из приводимого в программе списка.

Студенты, систематически посещавшие в течение всего семестра

лекционные занятия, активно работавшие на практических и семинарских занятиях, успешно справившиеся со всеми заданиями, имеют право

выбора на зачете одного из двух предложенных в билете вопросов.

Студенты, не выполнявшие текущие задания, не посещавшие лекции и

семинары, на зачете получают дополнительное задание –

решение практической задачи.
1.7. Структура и содержание учебных занятий

(Темы дисциплины, их краткое содержание и виды занятий)
Междисциплинарная связь изучаемых модулей с обеспечиваемыми

( последующими) дисциплинами

Код (наименование )

модуля


Наименование обеспечиваемой

( последующей) дисциплины



Модуль 1 – Модуль 5 ДВМ 04


  • ДВМ.06. Компьютерные методы решения нелинейных краевых задач

  • ДВМ.09. Промышленные пакеты прикладных программ

  • ДВМ.05. Наноструктурные материалы

  • ДВМ 06 . Современные задачи гидродинамики

  • ДВМ 09 . Связанные междисциплинарные задачи

  • ДВМ 05 «Актуальные проблемы прочности»

  • Научно-производственная практика

  • Итоговая (государственная аттестация)

Модуль 1: Классические задачи гидростатики

Лекц. – 2 ч.; практ. – 2 ч.; с/р – 4 ч., акт.з. – 2 ч.

Реологическая модель капельной жидкости. Упрощение общей математической модели движущейся сплошной среды на случай механического равновесия среды. Решения прикладных задач гидростатики о равновесии жидкости в поле силы тяжести; о равновесии неравномерно нагретой жидкости; расчет силы, действующей на тело, погруженное в жидкость.

Модуль 2: Прикладные задачи, решаемые в рамках модели идеальной несжимаемой жидкости

Лекц. – 3 ч.; практ. – 4 ч.; с/р – 10 ч. ., акт.з. – 4 ч.

Математическая модель идеальной жидкости. Уравнение Эйлера, форма Громека-Лэмба.

Интегралы Бернулли, Эйлера-Бернулли и Лагранжа-Коши. Классические задачи обтекания цилиндра и крылового профиля.

Одномерное течение газа в канале произвольного сечения. Прикладные задачи энергетики. Волны на воде и волновые гидродинамические силы.
Модуль 3: Прикладные задачи газовой динамики

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.

следующая страница >>



Если жена тебе изменила, то радуйся, что она изменила тебе, а не отечеству. Антон Чехов
ещё >>