- 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: