| Закреплена за кафедрой | Кафедра дифференциальных уравнений |
|---|---|
| Направление подготовки | 01.03.02. Прикладная математика и информатика |
| Профиль | Математическое моделирование и информационные технологии |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 01_03_02_ПМиИ-1-2019 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 4 (8) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 12 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Практические | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Сам. работа | 72 | 72 | 72 | 72 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра дифференциальных уравнений
Протокол от 10.06.2019 г. № 11
Заведующий кафедрой Папин Александр Алексеевич
| 1.1. | Подготовка экспертов в области механики (фильтрация жидкостей и газов), а также ее приложений в мультидисциплинарных областях (нанотехнологии, космическая механика, биомеханика, механика материалов). |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.01 |
| ПК-2 | способность применять математические методы и математическое моделирование, информационные и имитационные модели по тематике выполняемых научно-исследовательских прикладных задач или опытно-конструкторских работ в сфере профессиональной деятельности |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | основных понятих механики сплошных сред; |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | применять методы функционального анализа при решении основных краевых задач математической физики; математического моделирования; |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | применения методов исследования дифференциальных уравнений с частными производными при математической формулировке физических законов сохранения; самостоятельно разбираться в математическом аппарате, содержащемся в специальной литературе по математическому моделированию физических явлений, в частности, движения вязкой теплопроводной жидкости. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Общие свойства движения жидкостей в пористых средах | ||||||
| 1.1. | Пористые среды. Законы течений в пористых средах. Плоская установившаяся фильтрация несжимаемых жидкостей. Нестационарное поршневое вытеснение жидкостей. Вязкостная неустойчивость процесса вытеснения. Фильтрация упругой жидкости в слабосжимаемом грунте. Автомодельная задача Н.Н. Веригина. Отклонение от закона фильтрации Дарси. Фильтрация в трещиновато-пористых средах | Лекции | 8 | 4 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.2. | Законы течений в пористых средах. Плоская установившаяся фильтрация несжимаемых жидкостей. Нестационарное поршневое вытеснение жидкостей. Вязкостная неустойчивость процесса вытеснения. Фильтрация упругой жидкости в слабосжимаемом грунте. Автомодельная задача Н.Н. Веригина. Отклонение от закона фильтрации Дарси. Фильтрация в трещиновато-пористых коллекторах. | Практические | 8 | 4 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.3. | Законы течений в пористых средах. Плоская установившаяся фильтрация несжимаемых жидкостей. Нестационарное поршневое вытеснение жидкостей. Вязкостная неустойчивость процесса вытеснения. Фильтрация упругой жидкости в слабосжимаемом грунте. Автомодельная задача Н.Н. Веригина. Отклонение от закона фильтрации Дарси. Фильтрация в трещиновато-пористых коллекторах. | Сам. работа | 8 | 18 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.4. | Двухфазная фильтрация.Основные определения, функциональные параметры и законы движения. Относительные фазовые проницаемости и капиллярное давление. Капиллярные давления в системе “вода-нефть-газ-порода”. Капиллярно-гравитационные равновесия фаз в пористой среде. Модель фильтрации несмешивающихся жидкостей Баклея – Леверетта. Фильтрация двухфазной жидкости с учетом капиллярных сил, модель Маскета – Леверетта. Автомодельные переменные в задачах двухфазной фильтрации. Частичное тампонирование эксплуатационной скважины водой. Капиллярное запирание несмачивающей фазы. Фильтрация газированной жидкости в пористой среде. | Лекции | 8 | 4 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.5. | Основные определения, функциональные параметры и законы движения. Относительные фазовые проницаемости и капиллярное давление. Капиллярные давления в системе “вода-нефть-газ-порода”. Капиллярно-гравитационные равновесия фаз в пористой среде. Модель фильтрации несмешивающихся жидкостей Баклея – Леверетта. Фильтрация двухфазной жидкости с учетом капиллярных сил, модель Маскета – Леверетта. Автомодельные переменные в задачах двухфазной фильтрации. Частичное тампонирование эксплуатационной скважины водой. Капиллярное запирание несмачивающей фазы. Фильтрация газированной жидкости в пористой среде. | Практические | 8 | 4 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.6. | Основные определения, функциональные параметры и законы движения. Относительные фазовые проницаемости и капиллярное давление. Капиллярные давления в системе “вода-нефть-газ-порода”. Капиллярно-гравитационные равновесия фаз в пористой среде. Модель фильтрации несмешивающихся жидкостей Баклея – Леверетта. Фильтрация двухфазной жидкости с учетом капиллярных сил, модель Маскета – Леверетта. Автомодельные переменные в задачах двухфазной фильтрации. Частичное тампонирование эксплуатационной скважины водой. Капиллярное запирание несмачивающей фазы. Фильтрация газированной жидкости в пористой среде. | Сам. работа | 8 | 18 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.7. | Модель Маскета – Леверетта. Преобразование уравнений, постановка задачи. Определение функциональных пространств, специальные неравенства, признаки компактности, теоремы вложения, срезки и усреднения. Обобщенные решения, регуляризация, принцип максимума, принцип компактности. Постановка вспомогательной задачи (три вида регуляризации). Построение галеркинских приближений вспомогательной задачи. Компактность галеркинских приближений и предельный переход. Априорные оценки, независящие от параметра усреднений. Предельный переход по параметрам регуляризации. Модель Маскета – Леверетта для деформируемой пористой среды. | Лекции | 8 | 4 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.8. | Преобразование уравнений, постановка задачи. Определение функциональных пространств, специальные неравенства, признаки компактности, теоремы вложения, срезки и усреднения. Обобщенные решения, регуляризация, принцип максимума, принцип компактности. Постановка вспомогательной задачи (три вида регуляризации). Построение галеркинских приближений вспомогательной задачи. Компактность галеркинских приближений и предельный переход. Априорные оценки, независящие от параметра усреднений. Предельный переход по параметрам регуляризации. Модель Маскета – Леверетта для деформируемой пористой среды. | Практические | 8 | 4 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.9. | Преобразование уравнений, постановка задачи. Определение функциональных пространств, специальные неравенства, признаки компактности, теоремы вложения, срезки и усреднения. Обобщенные решения, регуляризация, принцип максимума, принцип компактности. Постановка вспомогательной задачи (три вида регуляризации). Построение галеркинских приближений вспомогательной задачи. Компактность галеркинских приближений и предельный переход. Априорные оценки, независящие от параметра усреднений. Предельный переход по параметрам регуляризации. Модель Маскета – Леверетта для деформируемой пористой среды. | Сам. работа | 8 | 18 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.10. | Модель совместного движения воды и воздуха в тающем снеге с учетом фазовых переходов и деформации льда. Обоснование автомодельного решения, определение скоростей фаз и глубины протаивания, обоснование конечной скорости распространения возмущений. Исследование задачи о переносе консервативных примесей в тающем снеге. Постановка задачи о тонком тающем ледовом слое в рамках модели двухфазной пороупругой среды. Постановка задачи о внутренней эрозии грунта при напорном движении грунтовых вод, контактирующих с многолетнемерзлыми породами. Образование подземных полостей и обрушение их свода. | Лекции | 8 | 6 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.11. | Модель совместного движения воды и воздуха в тающем снеге с учетом фазовых переходов и деформации льда. Обоснование автомодельного решения, определение скоростей фаз и глубины протаивания, обоснование конечной скорости распространения возмущений. Исследование задачи о переносе консервативных примесей в тающем снеге. Постановка задачи о тонком тающем ледовом слое в рамках модели двухфазной пороупругой среды. Постановка задачи о внутренней эрозии грунта при напорном движении грунтовых вод, контактирующих с многолетнемерзлыми породами. Образование подземных полостей и обрушение их свода. | Практические | 8 | 6 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.12. | Модель совместного движения воды и воздуха в тающем снеге с учетом фазовых переходов и деформации льда. Обоснование автомодельного решения, определение скоростей фаз и глубины протаивания, обоснование конечной скорости распространения возмущений. Исследование задачи о переносе консервативных примесей в тающем снеге. Постановка задачи о тонком тающем ледовом слое в рамках модели двухфазной пороупругой среды. Постановка задачи о внутренней эрозии грунта при напорном движении грунтовых вод, контактирующих с многолетнемерзлыми породами. Образование подземных полостей и обрушение их свода. | Сам. работа | 8 | 18 | Л1.1, Л2.1 | |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| указано в ФОС дисциплины |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| указано в ФОС дисциплины |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| указано в ФОС дисциплины |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Папин А.А. | . Краевые задачи двухфазной фильтрации. : монография | АлтГУ, 2009 | |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Коробкин А. А., Папин А. А., Хабахпашева Т. И | Математические модели снежно-ледового покрова: монография : монография | АлтГУ, 2013 | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета : www.elibrary.asu.ru | |||
| Э2 | Образовательный курс Многофазные течения на платформе MOODLE | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Программное обеспечение для проведения практических работ: Microsoft Office Excel, Microsoft Office Word, Adobe Reader. Microsoft Windows 7-Zip | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| http://univertv.ru/video/matematika/ Открытый образовательный видеопортал UniverTV.ru. Образовательные фильмы на различные темы. Лекции в ведущих рос-сийских и зарубежных вузах. Научная конференция или научно-популярная лекция по интересующему вас вопросу. 2. http://elibrary.ru Научная электронная библиотека eLIBRARY.RU. Крупнейший рос-сийский информационный портал в области науки, технологии, медицины и образо-вания, содержащий рефераты и полные тексты более 12 млн научных статей и публикаций. На платформе eLIBRARY.RU доступны электронные версии более 1400 рос-сийских научно-технических журналов, в том числе более 500 журналов в открытом доступе. 3. http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library.htm EqWorld – мир математических уравнений. Учебно-образовательная физико-математическая библиотека. Электронная библиотека содержит DjVu- и PDF-файлы учебников, учебных пособий, сборников задач и упражнений, конспектов лекций, монографий, справочников и диссертаций по математике, механике и физике. Все материалы присланы авторами и читателями или взяты из Интернета (из www архивов открытого доступа). Основной фонд библиотеки составляют книги, издававшиеся тридцать и более лет назад. 4. Множество полезных материалов опубликованы на сайте Интернет-университета информационных технологий «Интуит» по адресу http://www.intuit.ru. 5. Дополнительные материалы доступны на онлайн-ресурсе издательства «Лань» (http://e.lanbook.com/) и интернет-портале «Университетская библиотека онлайн» (http://www.biblioclub.ru/). | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
| Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
| 1. Для успешного освоения содержания дисциплины необходимо посещать лекции, принимать активное участие в работе на практическом занятии, а также выполнять задания, предлагаемые преподавателем для самостоятельного изучения. 2. Лекция. -На лекцию приходите не опаздывая, так как это неэтично. - На лекционных занятиях необходимо конспектировать изучаемый материал. - Для систематизации лекционного материала, который будет полезен при подготовке к итоговому контролю знаний, записывайте на каждой лекции тему, вопросы для изучения, рекомендуемую литературу. - В каждом вопросе выделяйте главное, обязательно запишите ключевые моменты (определение, факты, законы, правила и т.д.), подчеркните их. - Если по содержанию материала возникают вопросы, не нужно выкрикивать, запишите их и задайте по окончании лекции или на семинарском занятии. - Перед следующей лекцией обязательно прочитайте предыдущую, чтобы актуализировать знания и осознанно приступить к освоению нового содержания. 3.Практическое занятие – это форма работы, где студенты максимально активно участвуют в обсуждении темы. - Для подготовки к практическому занятию необходимо взять план занятия (у преподавателя). - Самостоятельную подготовку к занятию необходимо начинать с изучения понятийного аппарата темы. Рекомендуем использовать справочную литературу, учебники. - Важно запомнить, что любой источник должен нести достоверную информацию, особенно это относится к Internet-ресурсам. При использовании Internet - ресурсов в процессе подготовки не нужно их автоматически «скачивать», они должны быть проанализированы. Не нужно «скачивать» готовые рефераты, так как их однообразие преподаватель сразу выявляет, кроме того, они могут быть сомнительного качества. - В процессе изучения темы анализируйте несколько источников. Используйте научные специальные журналы. - Полезным будет работа с электронными учебниками и учебными пособиями в Internet-библиотеках. Зарегистрируйтесь в них: университетская библиотека Онлайн (http://www.biblioclub.ru/) и электронно-библиотечная система «Лань» (http://e.lanbook.com/). - При возникновении трудностей в процессе подготовки взаимодействуйте с преподавателем, консультируйтесь по самостоятельному изучению темы. 4. Самостоятельная работа. - При изучении дисциплины не все вопросы рассматриваются на лекциях и практических занятиях, часть вопросов рекомендуется преподавателем для самостоятельного изучения. - Поиск ответов на вопросы и выполнение заданий для самостоятельной работы позволит вам расширить и углубить свои знания по курсу, применить теоретические знания в решении задач практического содержания, закрепить изученное ранее. - Эти задания следует выполнять не «наскоком», а постепенно, планомерно, следуя порядку изучения тем курса. - При возникновении вопросов обратитесь к преподавателю в день консультаций на кафедру. - Выполнив их, проанализируйте качество их выполнения. Это поможет вам развивать умения самоконтроля и оценочные компетенции. 5. Итоговый контроль. - Для подготовки к зачету/экзамену возьмите перечень примерных вопросов у преподавателя. - В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на лекции, практических занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу. - Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на лекции, на практическом занятии, изучите их самостоятельно. Если есть сомнения, задайте вопросы на консультации перед экзаменом. - Продумайте свой ответ на экзамене, его логику. Помните, что ваш ответ украсит ссылка на источник литературы, иллюстрация практики применения теоретического знания, а также уверенность и наличие авторской аргументированной позиции как будущего субъекта профессиональной деятельности. |