Matematické modelování ve stavební fyzice
| Kód předmětu: | 124YMMS |
| Rozsah: | 1+1 |
| Zakončení: | Zápočet |
| Druh studia: | Magisterský |
| Semestr: | Letní, zimní |
| Typ předmětu: | Povinně volitelný |
| Garant předmětu: | Ing. Pavel Kopecký, Ph.D. |
Anotace:
Studenti se během kurzu učí, jak sestavovat vlastní výpočetní modely dynamických systémů (přenos tepla a vlhkosti v budovách a stavebních prvcích). Důraz se klade zejména na představení principů numerického řešení vybraných problémů, jejich následnou aplikaci a kritické hodnocení vypočtených výsledků. Pro úspěšné vyřešení příkladů je nutné využít znalosti, které jsou postupně získávány během kurzu. U studentů se předpokládá absolvování některého z předchozích kurzů stavební fyziky a základní znalosti z matematiky.
klíčová slova: matematické modelování, stavební fyzika,přenos tepla a vlhkosti, numerické metody
Požadavky:
Absolvování základního kurzu stavební fyziky (SF2, nebo ekvivalentní), základní znalosti matematiky.
Přednášky:
Toto jsou rámcová témata přednášek. Jejich obsah může být lehce upraven.
- P1: Úvod do matematického modelování. Zákony zachování.
- P2: Zobrazování modelů (analogie s elektrickými obvody). Zjednodušený tepelný model větrané zóny (jednouzlový model). Numerické řešení diferenciálních rovnic. Zadání Ú1.
- P3: Zjednodušený tepelný model větrané zóny - analytické řešení pro skokovou změnu okrajových podmínek. Princip superpozice.
- P4: Zjednodušený tepelný model větrané zóny - víceuzlový model. Řešení soustav lineárních rovnic. Zadání Ú2.
- P5: Ukázka využití programu Simulink.
- P6: Numerické řešení jednorozměrného a dvojrozměrného vedení tepla. Typy okrajových podmínek.
- P7: Numerické řešení nelineárních rovnic. Zadání Ú3.
- P8: Úvod do inverzního modelování.
Cvičení:
Zadání úloh bude k dispozici na stránce předmětu. Po vzájemné dohodě je možné jednu z úloh nahradit vlastním problémem, který chcete nebo potřebujete řešit.
Ukončení:
Vypracování a konzultace zadaných úloh.
Literatura:
Dobré učebnice:
- Hagentoft, C., E., Introduction to Building Physics, Studentliteratur, 2001. ISBN: 91-44-01896-7.
- Hens, H., Building Physics – Heat, Air and Moisture. Fundamentals and Engineeering methods with Examples and Exercises. Ernst & Sohn Verlag, 2007. ISBN: 978-3-433-01841-5.
- Duffie J., A., Beckmann, W., A., Solar engineering of thermal processes, Wiley, 2006. ISBN: 978-0-471-69867-8.
- Incropera, de Witt, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Wiley, 2006. ISBN: 978-0-471-45728-2.
- Davies, M., G., Building Heat Transfer, Wiley, 2004. ISBN: 978-0-470-84731-2.
- ASHRAE, Handbook of Fundamentals, American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers, 2001. ISBN: 1883413885.
Matlab a Simulink:
- Matlab tutorials (odkaz)
- Matlab demos (odkaz).
- Simulink tutorials (odkaz).
- Velmi dobrým zdrojem informací je help. Z pracovního prostředí Matlabu se vyvolává příkazem demos.
- Matlab je pro studenty ČVUT volně ke stažení na https://download.cvut.cz.
Soubory ke stažení
V této sekci jsou neveřejné soubory ke stažení.
Pokud je chcete zobrazit, musíte se nejdřív přihlásit.