logo
Karta przedmiotu
logo

Mechanika płynów

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2023/2024

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Budownictwa, Inżynierii środowiska i Architektury

Nazwa kierunku studiów: Energetyka

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: pierwszego stopnia

Forma studiów: stacjonarne

Specjalności na kierunku: Przedmioty wybieralne

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Zaopatrzenia w Wodę i Odprowadzania Ścieków

Kod zajęć: 12463

Status zajęć: obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów: sem: 2, 3 / W45 C30 L15 / 8 ECTS / Z,E

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora 1: dr inż. Dawid Szpak

Imię i nazwisko koordynatora 2: dr inż. Andrzej Studziński

semestr 2: prof. dr hab. inż. Janusz Rak

semestr 3: dr inż. Jakub Żywiec

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Zrozumienie zjawisk i praw rządzących przepływem płynów.

Ogólne informacje o zajęciach: Stosowanie wiedzy z zakresu mechaniki płynów w projektowaniu urządzeń służących energetyce

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Prystaj A. Zadania z hydrostatyki. Skrypt Politechniki Krakowskiej . 1999
2 Szymański W., Pyrcioch T. Mechanika płynów-zbiór zadań. Skrypt Politechniki Rzeszowskiej. 1999
3 Szuster A., Wyszkowski K. Zbiór zadań z mechaniki płynów, z. 1 i 2. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej . 1980
4 Lewandowski B.J. Mechanika płynów. Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu. 2006
5 Sobota J. Hydraulika i mechanika płynów. Wydawnictwo Akademii Rolniczej we Wrocławiu . 2003
6 Jeżowiecka-Kabsch K., Szewczyk H. Mechanika płynów Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. 2001
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Baran-Gurgul K. Zbiór zadań z hydrauliki z rozwiązaniami. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej. 2005
2 Gręplowska Z. Zbiór zadań z przepływów w przewodach pod ciśnieniem. Skrypt Politechniki Krakowskiej. 2001
3 Kubrak E., Kubrak J. Hydraulika techniczna. Przykłady obliczeń. Wydawnictwo SGGW w Warszawie. 2004
4 Lewandowski B. Przewodnik do ćwiczeń z hydromechaniki. Dział Wydawnictw AR w Poznaniu. 1980
5 Matlak M., Szuster A. Ćwiczenia laboratoryjne z mechaniki płynów. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej. 1982
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Kubrak J. Hydraulika techniczna. Wydawnictwo SGGW w Warszawie. 1998
2 Gołębiewski C., Łuczywek E., Walicki E Zbiór zadań z mechaniki płynów Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa. 1980

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Jest to przedmiot obowiązkowy dla studentów studiów stacjonarnych oraz niestacjonarnych pierwszego stopnia.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Podstawowa wiedza z mechaniki płynów, ukierunkowana na zastosowania inżynierskie.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Poznanie i zrozumienie podstawowych pojęć, zjawisk i praw rządzących przepływem płynów, nabycie umiejętności stosowania tej wiedzy w projektowaniu urządzeń systemów energetycznych.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Student rozumie potrzebę ciągłego poszerzania wiedzy z zakresu mechaniki płynów

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
01 Student potrafi wykorzystać podczas wykonywania obliczeń podstawową wiedzę dotyczącą właściwości fizycznych płynów oraz podstawowych definicji z zakresu mechaniki płynów. ćwiczenia rachunkowe kolokwium K_W37++
K_U01++
P6S_UU
P6S_WG
02 Zna podstawy oraz posiada ogólną wiedzę dotyczącą podstawowych równań mechaniki płynów. Posiada wiedzę na temat potrzeby rozwiązywania problemów związanych z zagadnieniami z zakresu hydrostatyki, dynamiki płynów. Zna i rozumie specyfikę zastosowania podstawowych własności płynów. Ma uporządkowaną wiedzę z zakresu analizy hydraulicznej. Rozumie potrzebę poszerzania swojej wiedzy. wykład kolokwium zaliczeniowe, egzamin K_W37+++
K_K01+++
P6S_KO
P6S_UU
P6S_WG
03 Student potrafi przeprowadzać proste doświadczenia, pomiary z mechaniki płynów, wyciągać wnioski. Student potrafi realizować zadania zespołowe. Ma świadomość współpracy w grupie w której realizuje swoją część zadania laboratorium kolokwium K_W37++
K_U07+++
P6S_UW
P6S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
2 TK01 Podstawowe właściwości płynów. Ciecz doskonała. Ciśnienia hydrostatyczne. Przyrządy do pomiaru ciśnienia. Prawo Eulera. Równanie równowagi cieczy, zależność ciśnienia od sił masowych. Równowaga cieczy w jednorodnym polu grawitacyjnym. Prawo Pascala. Prawo naczyń połączonych. Parcie hydrostatyczne na powierzchnie płaskie i zakrzywione. Wyznaczanie środka parcia. Wypór hydrostatyczny. Warunki równowagi ciał zanurzonych. Pływanie ciał. Kinematyka cieczy, metoda Lagrange`a, metoda Eulera, ruch potencjalny. Dynamika cieczy doskonałej. Różniczkowe równanie ruchu Eulera. Równanie Bernoullie`go dla cieczy doskonałej. Pomiary prędkości z zastosowaniem równania Bernoullie`go. Wypływ przez otwory. Wypływ ustalony i nieustalony przez mały duży otwór zatopiony (wypływ swobodny). Wykład MEK02
2 TK02 Rozwiązywanie zadań z poszczególnych działów zgodnie z treściami wykładów. Metody algebraiczne oraz graficzne. Wykorzystanie nomogramów do obliczeń. Ćwiczenia MEK01
3 TK01 Dynamika płynów, równanie Bernoulli`ego dla płynów rzeczywistych, spadek hydrauliczny, pomiary prędkości i pomiary wydatku, przepływy w rurociągach, ruch laminarny i ruch burzliwy, obliczanie oporów, hydrauliczne obliczanie rurociągów i ich układów, współpraca zbiorników i pompowni z rurociągami. Charakterystyka układów zasilających i zasilanych. Ruch cieczy w korytach otwartych, krzywe sprawności, ruch podkrytyczny i nadkrytyczny, odskok hydrauliczny, hydraulika niecki wypadowej, ruch zmienny ustalony, ruch nieustalony, parcie i reakcja hydrodynamiczna, przelewy – trójkątny, o kształtach praktycznych, szerokiej koronie – zatopione i niezatopione. Podstawy filtracji wód gruntowych. Prawo Darcy`ego. Metody wyznaczania współczynnika filtracji. Dopływ wody do studni zwykłej, artezyjskiej i rowu. Depresja i jej zasięg. Wydajność zespołu studzien. Wypływy gazu przez otwory i dysze, przepływy gazu w rurociągach. Równanie Bernoulliego dla gazów w przemianie adiabatycznej. Rozkład ciśnienia w atmosferze. Wykład MEK02
3 TK02 Ćwiczenia obejmują rozwiązywanie zadań związanych z treściami wykładów. Metody algebraiczne oraz graficzne. Wykorzystanie nomogramów do obliczeń. Ćwiczenia MEK01
3 TK03 1. Wyznaczanie dynamicznego współczynnika lepkości cieczy (wody oraz wybranych cieczy organicznych w różnych temperaturach) za pomocą wiskozymetru Höpllera. 2. Wyznaczanie współczynnika wydatku przystawek przy wypływie nieustalonym. 3. Wyznaczanie współczynnika wydatku przystawek przy wypływie ustalonym. 4. Wyznaczanie współczynnika prędkości. 5. Cechowanie danaidy (wypływ przez otwór). 6. Wyznaczanie współczynnika wydatku tarcz przelewowych. 7. Wyznaczanie liczby Reynolds`a. 8. Wyznaczanie współczynnika wydatku lewara. 9.Wyznaczanie współczynnika oporu ruchu ciała stałego w cieczy (woda, glikol dietylenowy, gliceryna) 10. Wyznaczanie współczynnika filtracji. 11. Wyznaczanie współczynników strat miejscowych i liniowych. 12. Wyznaczanie charakterystyki pompy wirowej. Laboratoria MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2) Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 4.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 2) Przygotowanie do ćwiczeń: 4.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 6.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Dokończenia/studiowanie zadań: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2) Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.
Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2) Przygotowanie do zaliczenia: 10.00 godz./sem.
Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.
Wykład (sem. 3) Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 6.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 3) Przygotowanie do ćwiczeń: 5.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 6.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Dokończenia/studiowanie zadań: 8.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3) Przygotowanie do laboratorium: 4.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3) Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.
Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 3) Przygotowanie do egzaminu: 15.00 godz./sem.
Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Zaliczenie pisemnego kolokwium z wykładów
Ćwiczenia/Lektorat Zaliczenie pisemnego kolokwium z ćwiczeń
Ocena końcowa Wymaga zaliczenia wykładu oraz ćwiczeń. Ocena końcowa jest średnią ważoną z zaliczenia wszystkich form zajęć według następującego algorytmu: kolokwium z wykładów - 60%, kolokwium z ćwiczeń audytoryjnych - 40%.
Wykład Zaliczenie pisemnego egzaminu z wykładów
Ćwiczenia/Lektorat Zaliczenie pisemnego kolokwium z ćwiczeń
Laboratorium Zaliczenie pisemnego kolokwium z laboratorium, oddanie i zaliczenie wszystkich sprawozdań
Ocena końcowa Wymaga zaliczenia wykładu oraz ćwiczeń. Ocena końcowa jest średnią ważoną z zaliczenia wszystkich form zajęć według następującego algorytmu: kolokwium z wykładów - 60%, kolokwium z ćwiczeń audytoryjnych - 40%.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
cwiczenie4.pdf
cwiczenie6.pdf
cwiczenie8.pdf
cwiczenie7.pdf
cwiczenie9.pdf
cwiczenie10.pdf
cwiczenie3.pdf
cwiczenie12.pdf
cwiczenie1.pdf

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1 K. Boryczko; I. Piegdoń; K. Pietrucha-Urbanik; J. Rak; D. Szpak; J. Żywiec Odporność systemów wodociągowych na zagrożenia terrorystyczne 2024
2 M. Grzegorzek; D. Szpak; K. Wartalska; J. Żywiec The Impact of Climate Change on the Failure of Water Supply Infrastructure: A Bibliometric Analysis of the Current State of Knowledge 2024
3 M. Rożnowski; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak; J. Żywiec The concept of estimating the risk of water losses in the water supply network 2024
4 M. Stręk; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak A New Method of Obtaining Water from Water Storage Tanks in a Crisis Situation Using Renewable Energy 2024
5 A. Szczepanek; D. Szpak A New Method of Water Supply in Crisis Situation 2023
6 G. Kalda; K. Pietrucha-Urbanik; Y. Sokolan; A. Studziński Occupational and ecological safety of employees 2023
7 J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak; J. Żywiec Problematyka oceny ryzyka ujęć wody dla budynków usługowych 2023
8 K. Boryczko; I. Piegdoń; K. Pietrucha-Urbanik; J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak; J. Żywiec An Approach to Assess the Water Resources Reliability and Its Management 2023
9 K. Boryczko; I. Piegdoń; K. Pietrucha-Urbanik; J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak; J. Żywiec Water supply safety assessment considering the water supply system resilience 2023
10 K. Boryczko; J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak Zagrożenia obiektów wodociągowych 2023
11 A. Studziński Koszty naprawy awarii przewodów wodociągowych 2022
12 D. Bacewicz; K. Chmielowski; T. Pytlowany; I. Skrzypczak; A. Studziński Wybrane właściwości fizykomechaniczne mieszanek kruszywowo - bentonitowych 2022
13 G. Kalda; K. Rybalka; J. Sokolan; D. Szpak Соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та професійного захворювання : тенденції навчання для студентів 2022
14 I. Piegdoń; J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak; J. Żywiec Problematyka niezawodności i bezpieczeństwa systemów wodociągowych w świetle zmian przepisów Unii Europejskiej 2022
15 K. Boryczko; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak; J. Żywiec The Use of a Fault Tree Analysis (FTA) in the Operator Reliability Assessment of the Critical Infrastructure on the Example of Water Supply System 2022
16 K. Boryczko; I. Piegdoń; K. Pietrucha-Urbanik; J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak; J. Żywiec Niezawodność i bezpieczeństwo infrastruktury krytycznej na przykładzie systemów zaopatrzenia w wodę 2022
17 M. Eid; K. Pietrucha-Urbanik; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak A Grey-System Theory Approach to Assess the Safety of Gas-Supply Systems 2022
18 V. Harbulakova; I. Skrzypczak; A. Studziński The influence of the properties of water pipes made of PE on their durability and reliability 2022
19 K. Boryczko; I. Piegdoń; D. Szpak; J. Żywiec Risk Assessment of Lack of Water Supply Using the Hydraulic Model of the Water Supply 2021
20 K. Boryczko; I. Piegdoń; J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak; J. Żywiec Risk Assessment of Water Intakes in South-Eastern Poland in Relation to the WHO Requirements for Water Safety Plans 2021
21 K. Boryczko; I. Piegdoń; K. Pietrucha-Urbanik; J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak Możliwość aplikacji matrycowych metody analizy ryzyka w gospodarce wodnej 2021
22 K. Boryczko; J. Rak; D. Szpak; J. Żywiec Metody matrycowe wykorzystywane w analizie ryzyka ujęć wody 2021
23 A. Studziński Analysis of Cost of Building Equipment Used for Removal of Water Conduits Failure 2020
24 D. Szpak Method for Determining the Probability of a Lack of Water Supply to Consumers 2020
25 K. Boryczko; I. Piegdoń; J. Rak; A. Studziński; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak; J. Żywiec Analiza ryzyka dla ujęć wody powierzchniowej w Sieniawie i Szczepańcowej. 2020
26 K. Pietrucha-Urbanik; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak Analysis of the turbidity of raw water in the context of water-supply safety 2020
27 A. Studziński Analiza objętości wody nie sprzedanej na skutek awarii przewodów wodociągowych 2019
28 D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak The Use of Grey Systems Theory to Analyze the Water Supply Systems Safety 2019
29 I. Piegdoń; D. Szpak Identification of Failure Causes in the Water Supply Network 2019
30 J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak Bayesian Inference in the Analysis of the Failure Risk of the Water Supply Network 2019
31 J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak Method of Analysis and Assessment of ICT System Safety in a Water Company 2019
32 J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak Paradygmaty analizy i oceny ryzyka w systemach wodociągowych 2019
33 K. Boryczko; I. Piegdoń; J. Rak; M. Stręk; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak; J. Żywiec Opracowanie analizy ryzyka dla ujęcia i Stacji Uzdatniania Wody dla miasta Rzeszowa 2019
34 K. Boryczko; J. Rak; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak Analiza ankiet dotyczących gotowości wdrożenia Planów Bezpieczeństwa Wodnego w przedsiębiorstwach wodociągowych 2019
35 K. Pietrucha-Urbanik; A. Studziński Failure risk analysis of water distributions systems using hydraulic models on real field data 2019
36 K. Pietrucha-Urbanik; A. Studziński Qualitative analysis of the failure risk of water pipes in terms of water supply safety 2019
37 K. Pietrucha-Urbanik; D. Szpak; B. Tchórzewska-Cieślak Methods for identyfing threats of critical infrastructure systems within Baltic Sea region 2019