Drukuj sylabus

Mechanika płynów

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:

ME0-DI>MP

Kod Erasmus / ISCED:

(brak danych) / (brak danych)

Nazwa przedmiotu:

Mechanika płynów

Jednostka:

Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej

Grupy:

Punkty ECTS i inne:

0 LUB 3.00 (w zależności od programu) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:

roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji

Język prowadzenia:

polski

Pełny opis:

Zajęcie obejmują podstawy mechaniki płynów, ze szczególnym uwzględnieniem przepływów nieściśliwych.

Treści kształcenia

- Pojęcia podstawowe: lepkość ciśnienie, temperatura. Ściśliwość płynu. Wiskozymetry. Pomiar lepkości cieczy. Kinematyka płynu. Linie prądu i linie wirowe. Zasada zachowania masy. Siły masowe, powierzchniowe, tensor naprężeń. Dynamika płynu doskonałego: zasada zachowania pędu: równanie Bernoulliego. Zasada działania gaźnika i strumienicy. Ciśnieniowe przyrządy pomiarowe prędkości oraz kryzy: sonda Pitota, sonda Prandtla, zwężka Venturii’ego, kryza ISA, rotametr. Parcie hydrostatyczne. Pomiar prędkości sondą Prandtla i Sondą Pitota. Wpływ skosu na dokładmość pomiaru sondą Prandtla.

- Całkowa postać zasady zachowania pędu.

Reakcja hydrodynamiczna.

Zastosowania: maszyny przepływowe: pompy i turbiny hydrauliczne.

Równanie Eulera maszyny wirnikowej. Charakterystyki. Moc maszyny hydraulicznej. Turbina Peltona. Pompa odśrodkowa, Sprawność pompy. Wyznaczanie charakterystyki pompy.

- Ruch płynu rzeczywistego I: uogólniona hipoteza Newtona. Siły działające na opływane ciało: nośna i oporu. Współczynniki sil. Równania Naviera i Stokesa dla przepływu nieściśliwego. Bezwymiarowa postać równań N-S: liczby kryterialne: Reynoldsa, Macha, Eulera, Froude’a, Strouhala. Zasady modelowania w mechanice płynów. Tunele aerodynamiczne. Problematyka badań tunelowych. Metody wizualizacji przepływów. Układ równań opisujący transport masy i pędu w płynach rzeczywistych. Metodologie rozwiązania. Równanie Bernoulliego dla płynów rzeczywistych. Przepływ laminarny. Doświadczenie Reynoldsa. Zarys teorii smarowania.

- Ruch turbulentny. Opis turbulencji. Reynoldsowsko uśrednione równania Naviera i Stokesa (RANS). Przepływ turbulentny przez przewody. Wykres Nikuradsego. Równanie Bernoulliego dla płynów rzeczywistych. Zastosowania. Współczynniki strat. Wykres Nikuradsego - Wpływ chropowatości na straty w przewodach. Współpraca rurociągu z pompą. Wypływ swobodny. Charakterystyka przewodu. Przepływy w układach przewodów: rurociągi rozgałęzione. Kawitacja. Pomiar współczynnika strat liniowych.

- Ruch płynu rzeczywistego II: Koncepcja warstwy przyściennej. Zjawisko oderwania. Opór tarcia, ciśnieniowy i opór indukowany. Podział brył na opływowe i nieopływowe. Źródła oporu ciał. Współczynniki sił aero/hydrodynamicznych. profile: opis geometrii i charakterystyki. Rozkład ciśnień na walcu kołowym dla różnych liczb Reynoldsa.

- Dekompozycja obszaru przepływu na przepływ potencjalny i warstwę przyścienną. Potencjał prędkości, funkcja prądu, warunki Cauchego-Rimana, prędkość zespolona. Linie prądu i linie ekwipotencjalne. Rozwiązania podstawowe przepływu potencjalnego: przepływ płasko-równoległy, wir, źródło/upust. Dipol. Zasada superpozycji. Metody oblicznia i wizualizacji. Opływ walca kołowego cyrkulacyjny i bezcyrkulacyjny. Paradoks D'alamberta, Wzór Żukowskiego na powstawanie siły nośnej.

- Przepływy ściśliwe. Zasada zachowania masy. Słabe zaburzenia - prędkość dźwięku, wzór dla cieczy i gazów. Klasyfikacja przepływów. Kąt Macha. Dysza de Lavala. Silne zaburzenia - fale uderzeniowe: definicja, fala skośna, prostopadła i odsunięta. Parametry płynu po przejściu przez falę uderzeniowa. Opór falowy.

Literatura:

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

Wł. J. Prosnak - Mechanika Płynów - PWN, Warszawa. - 1970

L.D. Landau, E.M. Lifszyc - Hydrodynamika - Wydaw.Nauk.PWN, Warszawa. - 2009

R. Puzyrewski, J. Sawicki, - Podstawy mechaniki płynów i hydrauliki, - Wydaw.Nauk.PWN, Warszawa. - 2013

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

R. Gryboś - Zbiór zadań z technicznej Mechaniki Płynów - Wydaw.Nauk.PWN, Warszawa. - 2011

M. Ciałkowski - Mechanika płynów : zbiór zadań z rozwiązaniami - Wydaw. Politech.Poznańskiej, Poznań. - 2015

J. Walczak, M. Grzelczak - Inżynierska mechanika płynów : zbiór zadań - Wydaw.Politech.Poznańskiej, Poznań. - 2014

Literatura do samodzielnego studiowania

E. S. Burka, T. J. Nałęcz. - Mechanika płynów w przykładach : teoria, zadania, rozwiązania - Wydaw.Nauk.PWN, Warszawa. - 2002

Literatura uzupełniająca

R. Puzyrewski, J. Sawicki - Podstawy mechaniki płynów i hydrauliki - Wydaw.Nauk.PWN, Warszawa. - 2013

A. Zieliński - Wybrane zagadnienia z mechaniki płynów - Ofic.Wydaw.Politech.Wrocł., Wrocław. - 2011

Efekty uczenia się:

Student, który zaliczył moduł	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Sposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
Zna podstawowe pojęcia mechaniki płynów i podstawowe techniki pomiaru prędkości i wydatku płynu.	wykład, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny
Zna i umie stosować zasadę pędu i momentu pędu w analizie prostych zagadnień przepływowych	wykład, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny
Zna podstawy zagadnień dotyczących przepływów w rurociągach, umie wykonać obliczenia strat w rurociągach, zna metody pomiarowe pozwalające na wyznaczenie strat lokalnych i liniowych w przewodach. Ma świadomość i umie oszacować zagrożenie takim zjawiskiem jak kawitacja.	wykład, laboratorium, realizacja zleconego zadania	sprawdzian pisemny, raport pisemny
Prawidłowo identyfikuje zjawiska zachodzące przy opływie ciał. Umie wykonać obliczenia sił działających na ciało w opływie przy znanych wartościach współczynnikach sił.	wykład, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny
Rozumie różnice jakościowe pomiędzy zjawiskami zachodzącymi w przepływach ściśliwych i nieścisliwych oraz w przeływie podkrytyczym i nadkrytycznym. Umie wykonać proste obliczenia dla jednowymiarowych przepływów gazu w przewodach o zmiennym przekroju.	wykład	sprawdzian pisemny
Potrafi określić różnice miedzy przepływami płynu rzeczywistego a doskonałego. Zna czynniki powodujące powstawanie siły nośnej i umie zidentyfikować czynniki mające wpływ na jej wartość.	wykład	sprawdzian pisemny

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3	na ocenę 4	na ocenę 5
Zna podstawowe pojęcia mechaniki płynów i podstawowe techniki pomiaru prędkości i wydatku płynu.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje umiejętności pogłębione w stosunku do poprzedniego poziomu.
Zna i umie stosować zasadę pędu i momentu pędu w analizie prostych zagadnień przepływowych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje umiejętności pogłębione w stosunku do poprzedniego poziomu.
Zna podstawy zagadnień dotyczących przepływów w rurociągach, umie wykonać obliczenia strat w rurociągach, zna metody pomiarowe pozwalające na wyznaczenie strat lokalnych i liniowych w przewodach. Ma świadomość i umie oszacować zagrożenie takimi zjawiskami jak kawitacja.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje umiejętności pogłębione w stosunku do poprzedniego poziomu.
Prawidłowo identyfikuje zjawiska zachodzące przy opływie ciał. Umie wykonać obliczenia sił działających na ciało w opływie przy znanych wartościach współczynnikach sił.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje umiejętności pogłębione w stosunku do poprzedniego poziomu.
Rozumie różnice jakościowe pomiędzy zjawiskami zachodzącymi w przepływach ściśliwych i nieścisliwych oraz w przeływie podkrytyczym i nadkrytycznym. Umie wykonać proste obliczenia dla jednowymiarowych przepływów gazu w przewodach o zmiennym przekroju.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje umiejętności pogłębione w stosunku do poprzedniego poziomu.
Potrafi określić różnice miedzy przepływami płynu rzeczywistego a doskonałego. Zna czynniki powodujące powstawanie siły nośnej i umie zidentyfikować czynniki mające wpływ na jej wartość.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznych	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również wykazuje umiejętności pogłębione w stosunku do poprzedniego poziomu.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (zakończony)

Okres:	2020-02-29 - 2020-06-24	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WT WYK LAB LAB ŚR LAB LAB CZ LAB PT
Typ zajęć:	Laboratorium, 15 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Marek Szumski
Prowadzący grup:	Małgorzata Kmiotek, Krzysztof Marzec, Marek Szumski
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (zakończony)

Okres:	2021-02-27 - 2021-06-23	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WT ŚR CZ LAB LAB LAB LAB PT WYK
Typ zajęć:	Laboratorium, 15 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Marek Szumski
Prowadzący grup:	Adrian Kordos, Natalia Marszałek, Marek Szumski
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres:	2022-02-26 - 2022-06-21	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN LAB LAB WT LAB LAB ŚR CZ WYK PT
Typ zajęć:	Laboratorium, 15 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Marek Szumski
Prowadzący grup:	Adrian Kordos, Marek Szumski
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)

Okres:	2023-02-25 - 2023-06-21	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WT ŚR CZ PT
Typ zajęć:	Laboratorium, 15 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	(brak danych)
Prowadzący grup:	(brak danych)
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (zakończony)

Okres:	2024-02-24 - 2024-06-21	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WT ŚR CZ PT
Typ zajęć:	Laboratorium, 15 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	(brak danych)
Prowadzący grup:	(brak danych)
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/25" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres:	2025-02-27 - 2025-06-22	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WT ŚR CZ PT
Typ zajęć:	Laboratorium, 15 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	(brak danych)
Prowadzący grup:	(brak danych)
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza.