Nazwa przedmiotu:
Mechanika płynów
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Antoni Rożeń
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Zarządzanie Bezpieczeństwem Infrastruktury Krytycznej
Grupa przedmiotów:
Kierunkowe
Kod przedmiotu:
-
Semestr nominalny:
3 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
3 ECTS 12h wykład + 10h ćwiczenia laboratoryjne + 4h konsultacje + 3h studia literaturowe + 13h przygotowanie do wykładów + 10h przygotowanie do ćwiczeń + 23h przygotowanie do kolokwiów = 75h
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,04 ECTS 12h wykład + 10h ćwiczenia laboratoryjne + 4h konsultacje = 26h
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2,55 ECTS 10h ćwiczenia laboratoryjne + 4h konsultacje + 3h studia literaturowe + 13h przygotowanie do wykładów + 10h przygotowanie do ćwiczeń + 23h przygotowanie do kolokwiów = 63h
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład12h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium10h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Matematyka: rachunek różniczkowy i całkowy, funkcje wielu zmiennych, rachunek wektorowy, równania różniczkowe. Fizyka: kinematyka i dynamika punktu materialnego, praca i energia, zasady zachowania masy, pędu i energii, właściwości cieczy i gazów, termodynamika.
Limit liczby studentów:
- od 25 osób do limitu miejsc w sali audytoryjnej (wykład) - od 25 osób do limitu miejsc w sali laboratoryjnej (laboratorium)
Cel przedmiotu:
1. Opanowanie przez studentów podstaw głównych działów mechaniki płynów tj.: statyka i kinematyka płynów, dynamika płynu doskonałego i rzeczywistego. 2. Zapoznanie studentów z charakterystyką: przepływu laminarnego i burzliwego płynu oraz przepływu w warstwie przyściennej. 3. Nauka wykonywania typowych obliczeń hydraulicznych: rozkładu ciśnienia w płynie, naporu statycznego i dynamicznego, przepływu w przewodach oraz oporów opływu ciał zanurzonych w płynie.
Treści kształcenia:
. Wykład: 1. Klasyczna definicja płynu. Hipoteza ciągłości. Siły działające w płynach. Ciśnienie hydrostatyczne. Równanie równowagi płynu. 2. Napór statyczny płynu. Siła wyporu. 3. Metody opisu ruchu płynu. Linia prądu i trajektoria ruchu elementu płynu. Bilans masy płynu (równanie ciągłości). 4. Bilans pędu i energii płynu doskonałego (równanie Eulera i równanie Bernoulliego). Przepływ płynu doskonałego przez przewody i wypływ ze zbiornika. 5. Kawitacja. Udar hydrauliczny. Napór dynamiczny płynu. 6. Naprężenia lepkie w płynach rzeczywistych. Bilans pędu płynu rzeczywistego (równanie Naviera-Stokesa). Charakterystyka przepływu laminarnego i burzliwego. 7. Podobieństwo zjawisk przepływowych. Liczby kryterialne. Opory przepływu przez przewody i lokalne straty ciśnienia. Równanie Bernoulliego dla płynu rzeczywistego. 8. Przepływ płynu w warstwie przyściennej. Opory ruchu ciał zanurzonych w płynie. 9. Pompy do przetłaczania cieczy: dobór i współpraca z rurociągiem. Urządzenia do pomiaru natężenia przepływu płynu. 10. Sprawdzian A. C. Laboratorium: 1. Wprowadzenie. Regulamin laboratorium i przepisy BHP. Klasa przyrządu pomiarowego, błędy pomiarowe. 2. Przyrządy do pomiaru różnicy ciśnień (manometry). Przyrządy do pomiaru natężenia przepływu płynu (przepływomierze). 3. Doświadczenie Reynoldsa i opory przepływu przez: przewody i ele-menty armatury pod ciśnieniem. 4. Praca i regulacja pompy odśrodkowej. 5. Sprawdzian B.
Metody oceny:
A. Wykład: 1. Ocena formatywna: Interaktywna forma prowadzenia wykładu. 2. Ocena sumatywna: Sprawdzian pisemny C. Laboratorium: 1. Ocena formatywna: Przygotowanie i aktywność studenta na ćwicze-niach laboratoryjnych. 2. Ocena sumatywna: Sprawdzian pisemny E. Końcowa ocena z przedmiotu: Ocena na podstawie sumarycznego wyniku sprawdzianów i aktywności na ćwiczeniach laboratoryjnych.
Egzamin:
nie
Literatura:
Obowiązkowa: 1. Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R.:1997 Mechanika płynów w inżynierii środowiska, Warszawa: WNT 2. Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R: 2001 Zadania z mechaniki płynów w inżynierii środowiska, Warszawa: WNT 3. Kazimierski Z., Orzechowski Z.: 2001 Ćwiczenia laboratoryjne z Mechaniki Płynów. Warszawa: WPŁ 4. Walden H.: 1991 Mechanika płynów Warszawa: Oficyna wydawnicza PW Uzupełniająca: 1. Burka E. S., Nałęcz T. J.: 1999 Mechanika płynów w przykładach: teoria, zadania, rozwiązania, Warszawa: PWN 2. Rożeń A.: 2018 Zbiór zadań z podstaw mechaniki płynów w inżynierii chemicznej i procesowej, Warszawa: Oficyna wydawnicza PW
Witryna www przedmiotu:
www.ichip.pw.edu.pl
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka B1_W13
Student zna i rozumie podstawowe procesy zachodzące w cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka B1_U12
Student umie planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka B1_U22
Student umie wykorzystywać metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne do rozwiazywania zadań i problemów
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka B1_K01
Student jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka B1_K02
Student jest gotów do uznawania znaczenia wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Powiązane charakterystyki obszarowe: