Mechanika Płynów Fluid Mechanics

Transkrypt

1 Załącznik nr 7 do Zarządzenia Rektora nr 10/12 z dnia 21 lutego 2012r. KARTA MODUŁU / KARTA PRZEDMIOTU Kod modułu Naza modułu Naza modułu języku angielskim Oboiązuje od roku akademickiego 2013/2014 Mechanika Płynó Fluid Mechanics A. USYTUOWANIE MODUŁU W SYSTEMIE STUDIÓW Kierunek studió Poziom kształcenia Profil studió Forma i tryb proadzenia studió Specjalność Jednostka proadząca moduł Koordynator modułu Mechanika i Budoa Maszyn I stopień ogólnoakademicki studia stacjonarne szystkie Katedra Mechaniki Dr hab. inż. Robert Pastuszko Zatierdził: B. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA PRZEDMIOTU Przynależność do grupy/bloku przedmiotó Status modułu Język proadzenia zajęć Usytuoanie modułu planie studió - semestr Usytuoanie realizacji przedmiotu roku akademickim Wymagania stępne Egzamin Liczba punktó ECTS 3 przedmiot podstaoy przedmiot oboiązkoy polski czarty semestr letni matematyka, fizyka nie Forma proadzenia zajęć ykład ćiczenia laboratorium projekt inne semestrze

2 C. EFEKTY KSZTAŁCENIA I METODY SPRAWDZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Cel modułu Rozumienie podstaoych zjaisk fizycznych ziązanych ze statyką, kinematyką i dynamiką płynó. Umiejętność analizoania układó przepłyoych przeodach zamkniętych i otartych. Roziązyanie problemó technicznych oparciu o praa mechaniki płynó. Symbol efektu W_01 W_03 U_01 U_02 U_03 U_04 Efekty kształcenia Student ma elementarną iedzę zakresie podstaoych łasności płynó, zna różnice pomiędzy płynami doskonałymi i rzeczyistymi ma podstaoą iedzę zakresie statyki płynó, zna podstaoe rónanie statyki, zna przyrządy do pomiaru ciśnienia, ma elementarna iedzę zakresie yznaczania naporu hydrostatycznego, rozumie różnice pomiędzy ciśnieniem absolutnym, podciśnieniem i nadciśnieniem, ma iedze zakresie rónoagi zględnej zna podstaoe pojęcia kinematyki płynó, ma iedzę zakresie rónania ciągłości zna metody yznaczania prędkości przepłyu płynu oraz ydatku masoego i objętościoego, zna rónanie Eulera, Bernoulliego i metody yznaczania strat ciśnienia podczas przepłyu płynu lepkiego, ma elementarną iedze zakresie dynamiki gazó i opłyu ciał stałych przez płyny lepkie potrafi yznaczać zmianę objętości, lepkości lub gęstości płynu przy zmianie ciśnienia i temperatury potrafi ykorzystać prao Pascala do yliczenia przyrostu siły układzie hydraulicznym, umie obliczać ciśnienie hydrostatyczne zbiornikach zamkniętych i stosoać rónanie rónoagi płynu potrafi yznaczyć ydatek masoy i objętościoy, umie zastosoać rónanie ciągłości do obliczenia prędkości segmentach rurociągu, potrafi yznaczyć liczbę Reynoldsa umie zastosoać rónanie Bernoulliego do obliczania prędkości i ciśnień przy przepłyie płynu Forma proadzenia zajęć (/ć/l/p/inne) odniesienie do efektó kierunkoych K_W04 K_W04 K_W04 ć, l K_U01 K_U03 K_U08 K_U22 ć K_U01 ć, l K_U01 K_U03 K_U08 K_U22 ć K_U01 odniesienie do efektó obszaroych T1A_W02 T1A_W03 T1A_W02 T1A_W03 T1A_W02 T1A_W03 T1A_U03 T1A_U07 T1A_U11 T1A_U03 T1A_U07 T1A_U11

3 doskonałego przeodzie zamkniętym potrafi obliczyć straty ciśnienia i prędkości przepłyu płynu lepkiego przeodzie zamkniętym ma śiadomość jaki pły na środoisko naturalne ma sposób przechoyania i transportu płynó umie pracoać grupie podczas ykonyania pomiaró i analizy ynikó, podporządkouje się zasadom pracy zespole ć, l K_U01 K_U03 K_U08 K_U22 T1A_U03 T1A_U07 T1A_U11, ć, l K_K02 T1A_K02 InzA_K01 l K_K03 T1A_K03 K_K04 T1A_K04 Treści kształcenia: 1. Treści kształcenia zakresie ykładu Nr ykładu Treści kształcenia 1 Przedmiot mechaniki płynó. Płyny rzeczyiste i doskonałe. Własności płynó. Siły działające na płyn. 2 Statyka płynó. Podstaoe rónanie statyki płynó. Rónanie rónoagi płynó układzie trójymiaroym. Wysokość słupa cieczy jako miara ciśnienia statycznego. Pomiar ciśnienia. Nadciśnienie, podciśnienie i ciśnienie absolutne. Prao Pascala. 3 Manometry. Napór hydrostatyczny na poierzchnie zanurzone płynie. Paradoks Stevina. Naczynia połączone. Rónoaga zględna ruchu prostolinioym i naczyniu irującym. 4 Prao Archimedesa. Rónoaga brył płyających. Rónoaga statyczna płynó ściśliych. Kinematyka płynó podstaoe pojęcia. Opis ruchu płynu. Rónanie ciągłości strugi. Klasyfikacja przepłyó. Przepły ustalony. 5 Dynamika płynó - rónanie ruchu Eulera. Rónanie Bernoulliego. Zastosoania rónania Bernoulliego. Pomiary prędkości płynu za pomocą rurek ciśnienioych. 6 Rónanie Bernoulliego dla płynó rzeczyistych. Dynamiczne rónanie ruchu płynu lepkiego (Naviera Stokesa). Przepłyy przeodach zamkniętych. Prao Hagena Poiseuille a. Przepłyy laminarne i turbulentne. Krytyczne liczby Reynoldsa. Straty linioe i miejscoe. 7 Podobieństa zjaisk przepłyoych. Współczynnik Coriolisa. Przeody o stałym przekroju typoe zagadnienia przy obliczaniu rurociągó. Przepłyy kanałach otartych. 8 Koncepcja arsty przyściennej. Opły ciał stałych przez płyny lepkie. Zarys dynamiki gazó. Odniesienie do efektó kształcenia dla modułu W_01 U_01 U_02 U_02 W_03 U_03 U_04 2. Treści kształcenia zakresie ćiczeń Nr zajęć ćicz. Treści kształcenia Odniesienie do efektó kształcenia dla modułu 1 Cechy fizyczne płynó: masa, gęstość. U_01 2 Cechy fizyczne płynó: ściśliość, rozszerzalność. U_01

4 3 Cechy fizyczne płynó: lepkość. U_01 4 Ciśnienie hydrostatyczne. Rónoaga hydrostatyczna. U_02 5 Wydatek masoy i objętościoy. Rónanie ciągłości strugi. U_03 6 Rónanie Bernoulliego dla płynu doskonałego. U_03, U_04 7 Rónanie Bernoulliego dla płynu rzeczyistego. U_03, 3. Treści kształcenia zakresie zadań laboratoryjnych Nr zajęć lab. Treści kształcenia 1 Spray organizacyjne. Wymogi zaliczenioe. Zapoznanie studentó z przepisami BHP i ppoż. Laboratorium mechaniki płynó. Zasady opracoyania danych eksperymentalnych. Odniesienie do efektó kształcenia dla modułu 2 Pomiar naprężeń stycznych cieczy. U_01 3 Rónoaga zględna cieczy. U_02 4 Wizualizacja przepłyu - krytyczna liczba Reynoldsa. U_03 5 Wyznaczanie spółczynnika strat linioych przeodzie zamkniętym. U_03 6 Wyznaczanie spółczynnika strat lokalnych przy przepłyie ody rurze. U_03 7 Wyznaczanie charakterystyki maszyny przepłyoej. U_03 Metody spradzania efektó kształcenia Symbol efektu Metody spradzania efektó kształcenia (sposób spradzenia, tym dla umiejętności odołanie do konkretnych zadań projektoych, laboratoryjnych, itp.) Zaliczenie pisemne W_01 do U_01 do do Zaliczenie formie testu otartego. Ocena uzależniona jest od zdobytych punktó trakcie zaliczenia. Ocenę pozytyną uzyskuje student po przekroczeniu 51 pkt. Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student od 90 do 100pkt. Spradziany pisemne Da spradziany semestrze na zajęciach audytoryjnych oraz spradziany pisemne na każdych zajęciach laboratoryjnych. Ocena studenta jest średnią arytmetyczną ze spradzianó i spraozdań. Dyskusja podczas ćiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych, obseracja postay studenta podczas zajęć dydaktycznych. D. NAKŁAD PRACY STUDENTA Rodzaj aktyności Bilans punktó ECTS obciążenie studenta

5 1 Udział ykładach 15 h 2 Udział ćiczeniach 15 h 3 Udział laboratoriach 15 h 4 Udział konsultacjach (2-3 razy semestrze) 5 h 5 Udział zajęciach projektoych - 6 Konsultacje projektoe - 7 Udział egzaminie Liczba godzin realizoanych przy bezpośrednim udziale nauczyciela akademickiego 10 Liczba punktó ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach ymagających bezpośredniego udziału nauczyciela akademickiego (1 punkt ECTS=25-30 godzin obciążenia studenta) 11 Samodzielne studioanie tematyki ykładó 5h 12 Samodzielne przygotoanie się do ćiczeń 3h 13 Samodzielne przygotoanie się do kolokió 5h 14 Samodzielne przygotoanie się do laboratorió 6h 15 Wykonanie spraozdań 6h 15 Przygotoanie do kolokium końcoego z laboratorium 17 Wykonanie projektu lub dokumentacji - 18 Przygotoanie do egzaminu h 20 Liczba godzin samodzielnej pracy studenta 25h 21 Liczba punktó ECTS, którą student uzyskuje ramach samodzielnej pracy 1 (1 punkt ECTS=25-30 godzin obciążenia studenta) 22 Sumaryczne obciążenie pracą studenta 75 h 23 Punkty ECTS za moduł 1 punkt ECTS=25-30 godzin obciążenia studenta 3 24 Nakład pracy ziązany z zajęciami o charakterze praktycznym Suma godzin ziązanych z zajęciami praktycznymi 25 Liczba punktó ECTS, którą student uzyskuje ramach zajęć o charakterze praktycznym 1 punkt ECTS=25-30 godzin obciążenia studenta 2 55 h 2,2 E. LITERATURA Wykaz literatury 1. Z. Orzechoski, J. Pryer, R. Zarzycki: Mechanika płynó inżynierii środoiska, WNT, Warszaa R.Gryboś: Podstay mechaniki płynó, PWN, Warszaa R.Puzyreski, J.Saicki: Podstay mechaniki płynó i hydrauliki, PWN, Warszaa A.Tarnogrodzki: Wykłady i ćiczenia z mechaniki cieczy i gazó, Wydanicta Politechniki Warszaskiej, Warszaa R.A. Duckorth: Mechanika płynó, WNT, Warszaa Y. Nakayama, R.F. Boucher: Introduction to Fluid Mechanics, Butterorth- Heinemann Burka E.S., Nałęcz T.J.: Mechanika płynó przykładach, PWN, Warszaa Ratajczak R., Zoliński W.: Zbiór zadań z hydromechaniki, PWN, Warszaa Gołębieski C. i in.: Zbiór zadań z mechaniki płynó, PWN, Warszaa Orzechoski Z.: Ćiczenia audytoryjne z mechaniki płynó, skrypty dla szkół yższych, Politechnika Łódzka, Łódź 1993

6 Witryna WWW modułu/przedmiotu 11. Gryboś R., Pakuła G.: Zbiór zadań z mechaniki płynó, skrypt ucz. Politechniki Śląskiej nr 1609, Gliice A. Bartosik: Laboratorium mechaniki płynó, skrypt nr 368, Wydanicto Politechniki Śiętokrzyskiej, Kielce M. Matlak, A. Szuster: Ćiczenia laboratoryjne z mechaniki płynó, Oficyna Wydanicza Politechniki Warszaskiej, Warszaa H.Szeczyk: Mechanika płynó. Ćiczenia laboratoryjne, Wydanicto Politechniki Wrocłaskiej, Wrocła 1989