logo
Karta przedmiotu
logo

Spalanie wodoru i wodorowe instalacje paliwowe

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2022/2023

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów: Clean Energy

Obszar kształcenia: nauki ścisłe/techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: drugiego stopnia

Forma studiów: stacjonarne

Specjalności na kierunku: Hydrogen, biofuels and clean transpotration, Solar energy and heat pumps

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: Magister

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej

Kod zajęć: 16297

Status zajęć: obowiązkowy dla specjalności Hydrogen, biofuels and clean transpotration

Układ zajęć w planie studiów: sem: 2 / W25 C10 L15 P10 / 5 ECTS / E

Język wykładowy: angielski

Imię i nazwisko koordynatora: dr inż. Michał Kuźniar

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Zapoznanie studentów z podstawami spalania wodoru i jego mieszanin wykorzystywanych jako paliwo. Zapoznanie studentów z konstrukcją układów zasilania silników i komór spalania w paliwa wodorowe. Zapoznanie z konstrukcjami palników oraz komór spalania silników tłokowych i przepływowych, w tym turbinowych, zasilanych paliwami wodorowymi.

Ogólne informacje o zajęciach: Zajęcia mają na celu podanie studentom podstaw termodynamicznych procesów spalania wodoru i mieszanin wodoru z innymi paliwami. Dodatkowo studenci zdobędą podstawową wiedzę związaną z budową i projektowaniem komór spalania u układów zasilających silników spalinowych wykorzystujących wodór lub jego mieszaniny jako paliwo.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Tadeusz Chmielniak, Tomasz Chmielniak Energetyka wodorowa PWN. 2020
2 Nicholas Cumpsty Jet Propulsion: A Simple Guide to the Aerodynamics and Thermodynamic Design and Performance of Jet Engines Cambridge University Press. 2010
3 Sherif S.A Handbook of Hydrogen Energy Taylor & Francis INC.. 2014

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student został przyjęty na semestr na którym odbywa się przedmiot.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Wymagania dotyczące wiedzy z zakresu termodynamiki, mechaniki oraz podstaw konstrukcji maszyn.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność korzystania z literatury technicznej, umiejętność pracy zespołowej.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Umiejętność korzystania z literatury technicznej, umiejętność pracy zespołowej.

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 Posiada podstawową wiedzę dotycząca podstaw termodynamicznych modelowania spalania wodoru lub paliw wodorowych Wykład/ćwiczenia/laboratorium/projekt Kolokwium/sprawozdania z zajęć K_W04+
K_W06+
K_W08+
P7S_WG
P7S_WK
02 Posiada wiedzę na temat konstrukcji silników cieplnych i ich układów paliwowych Wykład/ćwiczenia/laboratorium/projekt Kolokwium/sprawozdania z zajęć K_W09+
K_U01+
K_U02+
K_U03+
P7S_UK
P7S_UW
P7S_WG
03 Posiada wiedzę na temat zagadnień ekologicznych (emisja, powstawanie, przepływ energii) dla paliw wodorowych. Wykład/ćwiczenia/laboratorium/projekt Kolokwium/sprawozdania z zajęć K_U04+
K_U05+
K_U06+
K_U08+
K_U09+
P7S_UO
P7S_UU
P7S_UW

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 Student zapoznaje się z podstawowymi własnościami wodoru i jego mieszanin jako paliwa. W01,C01,L01,P01 MEK01
2 TK02 Student zapoznaje się z podstawami termodynamicznymi zachowania się wodoru jako paliwa. W02,C02,L02,P02 MEK01
2 TK03 student poznaje konstrukcję silników tłokowych, ich komór spalania i układów wtryskowych współpracujących z paliwami wodorowymi W03-10,L03-05,P03-05,C03-8 MEK02
2 TK04 Student poznaje konstrukcję silników turbinowych, turbinowych komór spalania i układów paliwowych w tych silnikach. W03-10,L03-05,P03-05,C03-8 MEK02
2 TK05 Student poznaje konstrukcję silników rakietowych, ich komór spalania i układów paliwowych. W03-10,L03-05,P03-05,C03-8 MEK02
2 TK06 Student zostaje zaznajomiony z zagadnieniami emisji spalin i aspektów ekologicznych. W11-12,L05-07,P05-07,C08-10 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: 25.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 2) Przygotowanie do ćwiczeń: 2.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem.
Dokończenia/studiowanie zadań: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2) Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 2) Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem..
Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 5.00 godz./sem.
Przygotowanie do prezentacji: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2) Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.
Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 2) Przygotowanie do egzaminu: 10.00 godz./sem.
Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Średnia z ocen z ćwiczeń, laboratorium i projektu oraz obecność na zajęciach.
Ćwiczenia/Lektorat Dwa kolokwia zaliczeniowe.
Laboratorium Sprawozdania z wykonanych prac laboratoryjnych.
Projekt/Seminarium Projekty zlecone przez prowadzącego zajecia.
Ocena końcowa Średnia z ocen z ćwiczeń, laboratorium i projektu oraz obecność na zajęciach.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

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

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1 M. Kuźniar; M. Pawlak Performance and Emission of the Aircraft with Hybrid Propulsion During Take-Off Operation Cycle 2024
2 M. Kuźniar; A. Majka; M. Pawlak Determination of the flight trajectory in terms of emission and fuel consumption minimization 2022
3 M. Kuźniar; M. Orkisz; M. Pawlak Comparison of Pollutants Emission for Hybrid Aircraft with Traditional and Multi-Propeller Distributed Propulsion 2022
4 M. Kuźniar; M. Pawlak The Effects of the Use of Algae and Jatropha Biofuels on Aircraft Engine Exhaust Emissions in Cruise Phase 2022
5 M. Kalwara; M. Kuźniar; M. Orkisz A rotating piston engine with electric generator in serial hybrid propulsion system for use in light aircraft 2021
6 M. Kuźniar; M. Orkisz; B. Zacharko CFD analysis for thermal design of low-pressure turbine uncooled blade 2021
7 A. Bednarz; M. Kuźniar; M. Orkisz Numerical Analysis of the Influence of Distributed Propulsion System on the Increase of the Lift Force Coefficient 2020
8 M. Kuźniar; A. Majka; M. Pawlak; J. Pawluczy Model of emission of exhaust compounds of jet aircraft in cruise phase enabling trajectory optimization 2020
9 M. Kuźniar; M. Orkisz 3E-A new paradigm for the development of civil aviation 2020
10 M. Kalwara; M. Kuźniar; M. Orkisz; P. Wygonik Analysis of the possibility of using an engine with a rotating piston as the propulsion of an electric generator in application to a motor glider propulsion 2019
11 M. Kalwara; M. Kuźniar; M. Orkisz; P. Wygonik Comparative analysis of combustion engine and hybrid propulsion unit in aviation application in terms of emission of harmful compounds in the exhausts emitted to the atmosphere 2019
12 M. Kalwara; M. Kuźniar; M. Orkisz; P. Wygonik Comparative analysis of pollutants emission by classical and distributed propulsions applied on the AOS motor glider 2019
13 M. Kuźniar Energetyczna analiza porównawcza zespołów napędowych w zastosowaniu do lekkiego statku powietrznego 2019
14 M. Kuźniar; M. Orkisz Analysis of the Application of Distributed Propulsion to the AOS H2 Motor Glider 2019
15 M. Kuźniar; M. Pawlak Analysis of the Impact of Changes in Flight Speed and Altitude on Emission Indexes of Pollutants in Jet Engine Exhausts 2019
16 M. Kuźniar; M. Pawlak Determination of CO2 emissions for selected flight parameters of a business Jet Aircraft 2019