Absolwenci Politechniki Częstochowskiej w ogólnopolskim konkursie

3 kwietnia br. w Politechnice Śląskiej odbył się finał VII Ogólnopolskiego Konkursu magisterskich prac dyplomowych z dziedziny zastosowań metod komputerowych w modelowaniu zadań cieplno-przepływowych. Organizatorem konkursu jest Politechnika Śląska, a konkurs jest wspierany przez przemysł, którego przedstawicielami są Instytut Lotnictwa oraz General Electric Polska, MESco i SYMKOM.

Jury konkursu liczyło 20 specjalistów z dziedziny technik obliczeniowych z Politechnik Śląskiej, Warszawskiej, Gdańskiej, Częstochowskiej, Wrocławskiej oraz AGH, Instytutu Maszyn Przepływowych PAN oraz z przemysłu. Przewodniczącym Jury był prof. Ryszard Białecki, Prorektor ds. Współpracy Międzynarodowej Politechniki Śląskiej.

Celem konkursu jest promocja osiągnięć studentów w zakresie zastosowań technik obliczeniowych w szeroko rozumianej technice cieplnej. Dzięki obecności w jury konkursu przedstawicieli przemysłu i firm softwarowych, informacje o najlepszych pracach i ich autorach docierają do potencjalnych pracodawców.

Na tegoroczny konkurs zgłoszono 10 prac magisterskich z politechnik: Warszawskiej (4 prace), Śląskiej (4 prace) oraz Częstochowskiej (2 prace). Po wnikliwych recenzjach do finału zostały zakwalifikowanych 6 prac z politechnik: Warszawskiej, Śląskiej i Częstochowskiej. Finaliści mieli kwadrans na zaprezentowanie wyników swoich prac, następnie odpowiadali na pytania zadawane przez specjalistów z Uczelni oraz przemysłu.

Pierwszą nagrodę Jury Konkursu przyznało mgr inż. Mariuszowi Księżykowi z Politechniki Częstochowskiej za pracę „Nieciągła metoda Galerkina w zagadnieniach przepływowych – wykorzystanie procesorów graficznych” wykonaną pod kierunkiem dr inż. Macieja Marka z Instytutu Maszyn Cieplnych PCz, a dwie równorzędne drugie nagrody przyznano mgr inż. Maciejowi Chmielewskiemu z Politechniki Warszawskiej (praca „Analiza numeryczna wpływu geometrii bocznego kanału dolotowego na osiągi sprężarki odśrodkowej” – promotor prof. A. Teodorczyk) oraz mgr inż. Pawłowi Praszczykowi z Politechniki Częstochowskiej (praca „Matematyczny model separatora wilgoci w układach wentylacyjnych” – promotor prof. A. Bogusławski z IMC PCz).

Przedmiotem pracy magisterskiej pt. „Nieciągła metoda Galerkina w zagadnieniach przepływowych – wykorzystanie procesorów graficznych" było napisanie kodu komputerowego do symulacji przepływów opartego na tzw. nieciągłej metodzie Galerkina. Metoda ta dopiero od niedawna zaczyna zyskiwać na popularności i uważana jest za jedno z najbardziej obiecujących narzędzi w komputerowym modelowaniu przepływów (CFD). Umożliwia ona obliczenia przepływu dla dowolnie skomplikowanych kształtów oraz pozwala na swobodne sterowanie dokładnością obliczeń. W pracy porównano dwa przypadku, dla metody zaimplementowanej dla procesora zwykłego (tradycyjny PC) oraz dla procesora graficznego (GPU). Okazało się, że przy względnie niewielkim dodatkowym nakładzie pracy programistycznej uzyskano znaczne przyspieszenie obliczeń z wykorzystaniem procesora graficznego.

Praca magisterska pt. „Matematyczny model separatora wilgoci dla układów wentylacyjnych” dotyczyła symulacji numerycznych przepływu powietrza unoszącego krople wody przez urządzenie, którego zadaniem jest mechaniczne usunięcie wilgoci ze strumienia powietrza dostarczanego do układów wentylacyjnych.

Stosowane obecnie metody matematycznego modelowania w projektowaniu inżynierskim pozwalają na stworzenie wirtualnego prototypu projektowanego urządzenia, który polega na numerycznym rozwiązaniu układu równań różniczkowych opisujących fizykę zjawisk występujących w danym urządzeniu. W następnej kolejności wirtualny prototyp jest optymalizowany w taki sposób, by uzyskać najlepsze z możliwych własności użytkowych projektowanego urządzenia. Ostatnim etapem projektowania jest budowa fizycznego prototypu urządzenia na podstawie modelu matematycznego i jego eksperymentalna weryfikacja. Taki sposób postępowania w znacznym stopniu obniża koszty i skraca czas etapu projektowania nowego urządzenia.

W omawianej pracy magisterskiej model matematyczny posłużył do zaprojektowania kształtu kanału oraz układu łopatek mechanicznego separatora wilgoci, w taki sposób, aby łopatki wyłapywały najbardziej efektywnie krople wody, przy jak najmniejszym spadku ciśnienia w kanale tzn., przy jak najmniejszym zapotrzebowaniu energii niezbędnej do wywołania przepływu powietrza w urządzeniu.

Członkowie jury podkreślili bardzo wysoki poziom prac przedstawionych w tegorocznym finale, w tym kontekście zdobycie tak wysokich pozycji przez absolwentów Politechniki Częstochowskiej jest świadectwem wiedzy i uzdolnień wyróżnionych absolwentów i potwierdzeniem wysokiego poziomu badań i nauczania w Politechnice Częstochowskiej.

dr hab. inż. Witold Elsner prof. PCz
Dyrektor Instytutu Maszyn Cieplnych PCz