(in Polish) Obliczeniowa dynamika płynów 0900-FG1-3ODP
Laboratory (LAB) Academic year 2019/2020

Podstawowa:

D. Potter, Fizyka komputerowa

W.H. Press, S.A. Teukolsky, W.T. Vetterling, B.P. Flannery, Numerical Recipes

Uzupełniająca:

J.H. Ferzirger, M. Peric, Computational methods for fluid dynamics

J. Tu, G.H. Yeoh, C. Liu, Computational fluid dynamics: A practical approach

T. Kajishima, K. Taira, Computational fluid dynamics: Incompressible turbulent flows

Student

1. ma podstawową wiedzę w zakresie fizyki i dyscyplin pokrewnych niezbędną do zastosowań objętych programem wybranej specjalności (K_W33),

2. ma wiedzę umożliwiającą modelowanie i symulacje wybranych zjawisk fizycznych oraz właściwości fizycznych ciał w zakresie przewidzianym programem specjalności (K_W36),

3. umie wykorzystywać narzędzia komputerowe do rozwiązywania problemów matematyki i fizyki, w tym środowiska informatyczne do analizy danych, obliczeń numerycznych i symbolicznych (K_U24).

Laboratorium: Po zakończeniu kształcenia z przedmiotu ‘Obliczeniowa dynamika płynów’ odbywa się zaliczenie polegające na sprawdzeniu praktycznych umiejętności implementacji metod numerycznego opisu przepływów cieczy i gazów.

- równania różniczkowe cząstkowe opisujące ośrodki ciągłe: równanie Poissona, falowe, adwekcji, dyfuzji, równania Eulera, równania Naviera-Stokesa

- schematy różnicowe dla równań różniczkowych cząstkowych: przypadek równań eliptycznych, hiperbolicznych, parabolicznych; stabilność schematów różnicowych; zasady zachowania na siatce różnicowej; badanie stabilności algorytmów całkujących równania różniczkowe cząstkowe

- zespół cząstek poruszających się w średnim polu: bezzderzeniowy model „cząstki w komórce” (PIC), ograniczenia modelu PIC, zastosowanie modelu PIC do symulacji plazmy i galaktyk, model PIC z przewagą zderzeń (hydrodynamiczny)

- zespół cząstek kwantowych w polu samouzgodnionym: równania Hartree-Focka, równanie Grossa-Pitajewskiego, atom wieloelektronowy, kryształ, kondensat Bosego-Einsteina

- ciecze fazowe: równanie Własowa, zastosowanie do symulacji plazmy elektronowej

- dynamika klasycznej cieczy: równania hydrodynamiki, przypadek cieczy ściśliwej i nieściśliwej, metody różnicowe w przypadku nieściśliwym, przepływ nieściśliwy jako zespół „cząstek wiru”, metoda „cząstek znaczonych” w zastosowaniu do powierzchni swobodnych, metody różnicowe w przypadku cieczy ściśliwych, fale uderzeniowe, hydrodynamika grawitacyjna, równowaga hydrostatyczna w symulacji atmosfery i oceanu

Implementacja metod numerycznych do opisu przepływów cieczy i gazów - praca przy komputerze.