Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Mechanika płynów

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: MM0-ZI>MechP
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Mechanika płynów
Jednostka: Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej
Grupy: Przedmioty 6 sem. - mech. i bud. maszyn-inżynieria spawalnictwa nst. I-go stopnia (inż.)
Przedmioty 6 sem. - mech. i bud. maszyn-komp. wspom. wytwarzanie, nst. I-go stopnia (inż.)
Przedmioty 6 sem. - mech. i bud. maszyn-pojazdy samochodowe nst. I-go stopnia (inż.)
Przedmioty 6 sem. - mech. i bud. maszyn-program. i automatyzacja obróbki, nst. I-go stopnia (inż.)
Punkty ECTS i inne: 3.00 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.

- 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:

Student, który zaliczył modułFormy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształceniaSposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
Zna podstawowe pojęcia mechaniki płynów i podstawowe techniki pomiaru prędkości i wydatku płynuwykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratoriumsprawdzian pisemny, raport pisemny
Zna i umie stosować zasadę pędu i momentu pędu w analizie prostych zagadnień przepływowychwykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratoriumsprawdzian 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 zjawiskami jak kawitacja i uderzenie hydrauliczne.wykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratorium, realizacja zleconego zadaniasprawdzian pisemny
Prawidłowo identyfikuje zjawiska zachodzące przy opływie ciał. Umie wykonać obliczenia sił działających na ciało w opływie przy znanych wartościach współczynników sił. wykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratoriumraport pisemny, sprawdzian 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, ćwiczenia rachunkowesprawdzian 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.wykładsprawdzian pisemny

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3na ocenę 4na ocenę 5
Zna podstawowe pojęcia mechaniki płynów i podstawowe techniki pomiaru prędkości i wydatku płynunie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznychnie 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 przepływowychnie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznychnie 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 takim zjawiskami jak kawitacja i uderzenie hydrauliczne.nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznychnie 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 współczynników sił. nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również umie zastosować wiedzę w obliczeniach praktycznychnie 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 praktycznychnie 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 praktycznychnie 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:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 9 godzin więcej informacji
Laboratorium, 8 godzin więcej informacji
Wykład, 10 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Kucaba-Piętal
Prowadzący grup: Małgorzata Kmiotek, Adrian Kordos, Anna Kucaba-Piętal
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:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 9 godzin więcej informacji
Laboratorium, 8 godzin więcej informacji
Wykład, 10 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Kucaba-Piętal
Prowadzący grup: Małgorzata Kmiotek, Anna Kucaba-Piętal, Krzysztof Marzec
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:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 9 godzin więcej informacji
Laboratorium, 8 godzin więcej informacji
Wykład, 10 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Adrian Kordos
Prowadzący grup: Adrian Kordos, Aldona Leśko
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:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 9 godzin więcej informacji
Laboratorium, 8 godzin więcej informacji
Wykład, 10 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Kucaba-Piętal
Prowadzący grup: Anna Kucaba-Piętal, Karol Szostek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie

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

Okres: 2024-02-24 - 2024-06-21
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 9 godzin więcej informacji
Laboratorium, 8 godzin więcej informacji
Wykład, 10 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: (brak danych)
Prowadzący grup: Anna Kucaba-Piętal, Karol Szostek
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.
al. Powstańców Warszawy 12
35-959 Rzeszów
tel: +48 17 865 11 00 https://prz.edu.pl
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.1.0 (2023-11-21)