Гидро-РП-Карликов-Анализ размерностей и моделирование (1268394)

Наименование и краткое содержание разделов и тем дисциплины (модуля), форма промежуточной аттестации по дисциплине (модулю)

Всего

(часы)

В том числе

Контактная работа (работа во взаимодействии с преподавателем), часы

из них

Самостоятельная работа обучающегося, часы

из них

Занятия лекционного типа

Занятия семинарского типа

Групповые консультации

Индивидуальные консультации

Учебные занятия, направленные на проведение текущего контроля успеваемости коллоквиумы, практические контрольные занятия и др.

Всего

Выполне-ние домашних заданий

Подготовка рефератови т.п..

Всего

Основные понятия:

первичные и вторичные характеристики;

основные и производные единицы и системы единиц;

класс систем основных единиц;

определяемые и определяющие параметры;

размерно-зависимые и размерно-независимые параметры.

Формула размерностей. Вывод.

Лемма о максимальном числе размерно-независимых характеристик.

Пи-теорема. Доказательство.

Следствия из пи-теоремы: частный случай отсутствия размерно-зависимых аргументов, примеры (водослив и др.), принцип размерной однородности, «жонглирование аргументами».

Метод Хантли (увеличение числа основных единиц). Пример (стрельба с высокого берега).

Физическое подобие явлений. Моделирование. Критерии подобия. Масштабный эффект.

Рецепт применения анализа размерностей.

Примеры использования анализа размерностей в механике жидкостей и газов.

Течение вязкой жидкости в трубах. Ламинарный и турбулентный режимы течения. Число Рейнольдса. Коэффициент сопротивления трубопровода. Критическое значение числа Рейнольдса. Законы сопротивления (линейный и квадратичный). Применение метода Хантли.

Моделирование процесса нестационарного истечения вязкой жидкости из сосудов с напорным колпаком.

Затопленные струи. Автомодельность профиля скоростей.

Автоколебания затопленных фонтанов. Определение периода автоколебаний. Число Струхаля.

Использование анализа размерностей для описания течения в окрестности безотрывно обтекаемых тел в рамках модели идеальной несжимаемой жидкости. Относительная скорость на поверхности тел. Коэффициент давления. Обтекание цилиндра.

Физические особенности непрерывного обтекания тел потоком вязкой несжимаемой жидкости. Понятие о пограничном слое. Отрыв пограничного слоя. Кризис сопротивления. Парадокс Дюбуа́.

Законы сопротивления (линейный и квадратичный) при движении тел в вязкой несжимаемой жидкости. Моделирование. Аэродинамические трубы.

Движение судов по поверхности воды. Проблемы моделирования.

Движение тел в нетеплопроводном газе с учетом сжимаемости. Случай совершенного газа. Моделирование. Число Маха. Проблемы моделирования.

Задача о сильном точечном взрыве. Автомодельное решение Л.И.Седова. Моделирование.

Пример использования анализа размерностей в теории упругости. Задача об изгибе консольной балки.

72

30

0

2

2

0

34

0

0

36

Промежуточная аттестация: экзамен

ХХХ

Х

2

ХХ

Итого

72

30

0

2

2

2

36

0

0

36

РЕЗУЛЬТАТ ОБУЧЕНИЯ

по дисциплине (модулю)

КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТА ОБУЧЕНИЯ

по дисциплине (модулю) и

ШКАЛА оценивания

ПРОЦЕДУРЫ ОЦЕНИВАНИЯ

1

2

3

4

5

З1 (УК-1) Знать методы критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методы генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях

Отсутствие знаний

Фрагментарные знания методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач

Общие, но не структурированные знания методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач

Сформированные, но содержащие отдельные пробелы знания основных методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе междисциплинарных

Сформированные систематические знания методов критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методов генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе междисциплинарных

Индивидуальное собеседование

У1 (УК-1) Уметь анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать потенциальные выигрыши/проигрыши реализации этих вариантов

Отсутствие умений

Частично освоенное умение анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать потенциальные выигрыши/проигрыши реализации этих вариантов

В целом успешно, но не систематически осуществляемые анализ альтернативных вариантов решения исследовательских и практических задач и оценка потенциальных выигрышей/проигрышей реализации этих вариантов

В целом успешно, но содержащие отдельные пробелы анализ альтернативных вариантов решения исследовательских задач и оценка потенциальных выигрышей/проигрышей реализации этих вариантов

Сформированное умение анализировать альтернативные варианты решения исследовательских и практических задач и оценивать потенциальные выигрыши/проигрыши реализации этих вариантов

Практические контрольные задания

З1 (ОПК1)

Отсутствие знаний

Фрагментарные представления о результатах, проблемах, методах научных исследований в области математики и смежных областях

Неполные представления о результатах, проблемах, методах научных исследований в области математики и смежных областях

Сформированные, но содержащие отдельные пробелы представления о результатах, проблемах, методах научных исследований в области математики и смежных областях

Сформированные систематические представления о результатах, проблемах, методах научных исследований в области математики и смежных областях

Индивидуальное собеседование

У1 (ОПК1)

Отсутствие умений

Фрагментарное умение разработки и применения методов и алгоритмов научных исследований

В целом успешное, но не систематическое умение разработки и применения методов и алгоритмов научных исследований

В целом успешное, но содержащее отдельные пробелы умение разработки и применения методов и алгоритмов научных исследований

Сформированное умение разработки и применения методов и алгоритмов научных исследований

Практические контрольные задания

З (ПК-10)-1 Знать основные и специальные разделы механики жидкостей газа и плазмы и механики многофазных сред, качественные и количественные методы исследования механических систем, современные тенденции в разработке моделей механики

Отсутствие знаний

Фрагментарные представления об основных и специальных разделах механики жидкостей газа и плазмы и механики многофазных сред, методах исследования механических систем, современных тенденциях в механике

Неполные представления об основных и специальных разделах механики жидкостей газа и плазмы и механики многофазных сред, методах исследования механических систем, современных тенденциях в механике

Сформированные, но содержащие отдельные пробелы представления об основных и специальных разделах механики жидкостей газа и плазмы и механики многофазных сред, методах исследования механических систем, современных тенденциях в механике

Сформированные систематические представления об основных и специальных разделах механики жидкостей газа и плазмы и механики многофазных сред, методах исследования механических систем, современных тенденциях в разработке моделей механики

Индивидуальное собеседование

У (ПК-10)-1 Уметь физически корректно ставить задачи механики жидкостей газа и плазмы и механики многофазных сред, выбирать методы их анализа и решения, представлять и интерпретировать полученные результаты, давать качественные заключения о поведении сложных механических систем, анализировать протекающие процессы

Отсутствие умений

Фрагментарное умение физически корректно ставить задачи механики жидкостей газа и плазмы и механики многофазных сред, выбирать методы их анализа и решения, представлять и интерпретировать полученные результаты, давать качественные заключения о поведении сложных механических систем, анализировать протекающие процессы

В целом успешное, но не систематическое умение физически корректно ставить задачи механики жидкостей газа и плазмы и механики многофазных сред, выбирать методы их анализа и решения, представлять и интерпретировать полученные результаты, давать качественные заключения о поведении сложных механических систем, анализировать протекающие процессы

В целом успешное, но содержащее отдельные пробелы умение физически корректно ставить задачи механики жидкостей газа и плазмы и механики многофазных сред, выбирать методы их анализа и решения, представлять и интерпретировать полученные результаты, давать качественные заключения о поведении сложных механических систем, анализировать протекающие процессы

Сформированное умение физически корректно ставить задачи механики жидкостей газа и плазмы и механики многофазных сред, выбирать методы их анализа и решения, представлять и интерпретировать полученные результаты, давать качественные заключения о поведении сложных механических систем, анализировать протекающие процессы

Практические контрольные задания