Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Mechanika płynów
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Marek Mitosek, dr hab. inż. Antoni Rożeń
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Biogospodarka
Grupa przedmiotów:
obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1110-BG000-ISP-2208
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykłady 12 Zajęcia laboratoryjne 8 Ćwiczenia 10 Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych 7 Zapoznanie się z literaturą 8 Napisanie programu, uruchomienie, weryfikacja 0 Przygotowanie raportu 4 Przygotowanie do egzaminu, obecność na egzaminie 0 Przygotowanie do kolokwiów 10 Konsultacje 1
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,5
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
0,5
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Matematyka (rachunek różniczkowy i całkowy, równania różniczkowe, rachunek wektorowy). Fizyka (dynamika, praca i energia, termodynamika, zasady zachowania: masy, pędu i energii).
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Opanowanie przez studentów podstaw głównych działów mechaniki płynów tj.: własności płynów, statyka i kinematyka płynów, dynamika płynu doskonałego i rzeczywistego. Zapoznanie się studentów z charakterystyką: przepływu laminarnego i burzliwego płynu oraz przepływu w warstwie przyściennej. Opanowanie metod wykonywania typowych obliczeń hydraulicznych: przepływu w przewodach ciśnieniowych i bezciśnieniowych, oporów przepływu w ośrodkach porowatych oraz oporów opływu ciał zanurzonych w płynie. Zapoznanie się studentów z budową i charakterystyką pomp oraz przyrządów do pomiaru ciśnienia i przepływu płynu.
Treści kształcenia:
Treści merytoryczne wykładów 1. Podstawowe pojęcia mechaniki płynów. Siły działające w płynach. Ciśnienie hydrostatyczne. Równanie równowagi płynu. 2. Metody opisu ruchu płynów. Bilans masy płynu (równanie ciągłości). Bilans pędu i energii płynu doskonałego (równanie Eulera i Bernoulliego). 3. Naprężenia lepkie w płynach rzeczywistych. Charakterystyka przepływu laminarnego i burzliwego. Bilans pędu płynu rzeczywistego (równanie Naviera-Stokesa). 4. Podobieństwo zjawisk przepływowych. Liczby kryterialne. Równanie Bernoulliego dla płynu rzeczywistego. 5. Warstwa przyścienna i opory opływu ciał zanurzonych w płynie. 6. Elementy dynamiki gazów. Treści merytoryczne ćwiczeń 1. Obliczanie naporu statycznego i siły wyporu płynu. 2. Obliczanie czasu wypływu ze zbiorników. 3. Kawitacja i udar hydrauliczny. Obliczanie naporu dynamicznego płynu. 4. Obliczanie przepływu płynu rzeczywistego przez przewody i ośrodki porowate. Przepływ w przewodach bezciśnieniowych. 5. Dobór i współpraca pompy z przewodem. Treści merytoryczne Laboratoriów 1. Wprowadzenie. Regulamin laboratorium i przepisy BHP. Klasa przyrządu pomiarowego, błędy pomiarowe. 2. Przyrządy do pomiaru ciśnienia (manometry). Przyrządy do pomiaru natężenia przepływu (przepływomierze). 3. Przepływ laminarny i turbulentny. Opory przepływu w przewodach pod ciśnieniem. 4. Praca pompy odśrodkowej.
Metody oceny:
Kolokwium, sprawdziany pisemne, ocena jakości sprawozdań z wykonanych doświadczeń laboratoryjnych oraz ocena w arkuszu aktywności studenta; prawidłowo dobiera pompy i odpowiednio identyfikuje problemy przepływowe w rurociągach, właściwie planuje i realizuje ich badania eksperymentalne oraz właściwie interpretuje i przedstawia wyniki badań.
Egzamin:
nie
Literatura:
Literatura podstawowa 1. Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R.: „Mechanika płynów w inżynierii środowiska”, WNT, 1997. 2. Mitosek M.: „Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska”, OWPW, 2014 3. Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R: „Zadania z mechaniki płynów w inżynierii środowiska”, WNT, 2001. 4. Mitosek M., Matlak M., Kodura A.: „Zbiór zadań z hydrauliki w inżynierii i ochronie środowiska”, OWPW, 2008. 5. Kazimierski Z., Orzechowski Z.: Ćwiczenia laboratoryjne z Mechaniki Płynów. WPŁ, 2001. Literatura uzupełniająca 1. Walden H.: „Mechanika płynów”, WPW, 1991 2. Szuster A., Wyszkowski K.: „Zbiór zadań z mechaniki płynów”, WPW, 1980. 3. Burka E. S., Nałęcz T. J.: „Mechanika płynów w przykładach”, PWN, 1999. 4. Batchelor G.K., “An Introduction to Fluid Dynamics”, Cambridge Univ. Press, 2000. 5. Bird R.B., Steward W.E., Lightfoot E.N., “Transport phenomena”, John Wiley & Sons, 2001.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W_01
Znajomość podstaw teoretycznych mechaniki płynów, metod opisu ruchu płynów, charakterystyki przepływu laminarnego i burzliwego oraz teorii podobieństwa przepływów.
Weryfikacja: Kolokwium pisemne; właściwie definiuje podstawowe prawa mechaniki płynów, przedstawia ich zapis matematyczny z analizą poszczególnych członów równań, rozpoznaje i właściwie opisuje zjawiska przepływu płynów.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W_02
Znajomość budowy i charakterystyki działania podstawowych typów pomp, mierników ciśnienia i przepływu płynu.
Weryfikacja: Kolokwium, sprawdziany pisemne, ocena jakości sprawozdań z wykonanych doświadczeń laboratoryjnych oraz ocena w arkuszu aktywności studenta; właściwie opisuje budowę i zasadę działania pomp i przyrządów pomiarowych, prawidłowo dobiera przyrządy pomiarowe na potrzeby prowadzonych badań.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U_01
Umiejętność obliczania: naporu płynu na ścianki układu, rozkładu ciśnienia i prędkości płynu w układach o prostej geometrii, wydatku objętościowego płynu, oporów przepływu i zmian ciśnienia płynu w przewodach oraz siły wyporu i oporu ruchu działających na ciała zanurzone w płynie.
Weryfikacja: Kolokwium pisemne; dobiera właściwe wzory, przedstawia logiczny algorytm rozwiązania, poprawnie wylicza i prezentuje wyniki.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U05, K_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka U_02
Umiejętność doboru pompy i podstawowej armatury do rurociągu (np. mierniki ciśnienia/przepływu, zawory) oraz wyznaczenia punktu pracy instalacji.
Weryfikacja: Kolokwium, sprawdziany pisemne, ocena jakości sprawozdań z wykonanych doświadczeń laboratoryjnych oraz ocena w arkuszu aktywności studenta; prawidłowo dobiera pompy i odpowiednio identyfikuje problemy przepływowe w rurociągach, właściwie planuje i realizuje ich badania eksperymentalne oraz właściwie interpretuje i przedstawia wyniki badań
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K_01
Świadomość poziomu swojej wiedzy i umiejętności, zdolność do poszerzania wiedzy i rozwijania umiejętności w stosowaniu mechaniki płynów do opisu operacji w zagadnieniach występujących w biogospodarce.
Weryfikacja: Dyskusja oraz ocena w arkuszu aktywności studenta; aktywnie uczestniczy w dyskusjach dotyczących problemów przepływowych w zagadnieniach występujących w biogospodarce.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K02, K_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: