Mechanika płynów
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | ME0-ZI>MecPły | |||||||||||||||||||||
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) | |||||||||||||||||||||
Nazwa przedmiotu: | Mechanika płynów | |||||||||||||||||||||
Jednostka: | Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej | |||||||||||||||||||||
Grupy: |
Przedmioty 5 sem. - mechatronika, nst. I-go stopnia (inż.) |
|||||||||||||||||||||
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
|||||||||||||||||||||
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. - 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. Obliczanie przepływów 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: |
|
|||||||||||||||||||||
Metody i kryteria oceniania: |
|
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza.