Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Pozyskanie podstawowej wiedzy teoretycznej w dziedzinie mechaniki płynów i umiejętności jej stosowania w prostych zagadnieniach technicznych. Zapoznanie się z podstawowymi technikami eksperymentalnymi mechaniki płynów, oraz z wybranymi aspektami zastosowania mechaniki płynów w odniesieniu do urządzeń energetycznych. Szczególną uwagę poświęcono zagadnieniom energetyki wiatrowej i hydroenergetyki.

Ogólne informacje o zajęciach: Zajęcie obejmują podstawy mechaniki płynów, ze szczególnym uwzględnieniem przepływów nieściśliwych.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	R. Gryboś	Podstawy Mechaniki Płynów, T. , T. 2	PWN Warszawa.	1998
2	Wł. J. Prosnak	Mechanika Płynów	PWN Warszawa.	1970

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	R. Gryboś	Zbiór zadań z technicznej Mechaniki Płynów	WN PWN, Warszawa.	2002
2	E. S. Burka, T.J. Nałęcz	Mechanika Płynów w Przykładach	WN PWN, Warszawa.	1999

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student zarejestrowany na semestr 3

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Matematyka: rachunek różniczkowy i całkowy, rachunek wektorowy, trygonometria i geometria, elementy teorii pola

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność pozyskiwania informacji i oceny wartości materiałów źródłowych (literatura, Internet) , umiejętność samokształcenia się

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Zrozumienie potrzeby ciągłego dokształcania się.

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 OEK
01	Zna podstawowe pojęcia mechaniki płynów i podstawowe techniki metrologiczne prędkości i wydatku	wykład, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_W10+++	T1A_W03++ T1A_W05++
02	Zna i umie stosować zasadę pędu i momentu pędu w analizie prostych zagadnień przepływowych	wykład, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_W10+++	T1A_W03+++ T1A_W05+++
03	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, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_W10+++ K_U07++	T1A_W03+++ T1A_W05+++ T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U16+ InzA_U08+
04	Prawidłowo identyfikuje zjawiska zachodzące przy opływie ciał. Umie wykonać obliczenia sił działających na ciało w opływie przy znanych wartościach współczynnikach sił.	wykład, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_W10+ K_U07++	T1A_W03+++ T1A_W05+++ T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U16+ InzA_U08+
05	Rozumie różnice jakościowe pomiędzy zjawiskami zachodzącymi w przepływach ściśliwych i nieściśliwych oraz w przepływie podkrytyczym i nadkrytycznym. Umie wykonać proste obliczenia dla jednowymiarowych przepływów gazu w przewodach o zmiennym przekroju	wykład, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_W10++	T1A_W03++ T1A_W05++

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
3	TK01	Pojęcia podstawowe: lepkość ciśnienie, temperatura i ich interpretacja fizykalna w świetle molekularnej struktury materii. Ściśliwość cieczy. Pojęcie ośrodka ciągłego, wielkości opisujące stan ośrodka ciągłego, kryterium ciągłości: liczba Knudsena. Zasada zachowania masy: różne postaci równania ciągłości: forma różniczkowa i całkowa. Definicja wydatku płynu	W01, W02	MEK01
3	TK02	Dynamika płynu doskonałego I: zasada zachowania pędu- równanie Eulera. Całka Cauchy’ego równania Eulera: dwie postaci równania Bernoulliego. Zastosowania równania równania Bernoulliego dla płynów idealnych i jeg zastoswania. Ciśnieniowe przyrządy pomiarowe: sonda Pitota, sonda Prandtla, zwężka Venturii’ego, kryza ISA, Rotametr. Zasada działania gaźnika i strumienicy. Pojęcie toru elementu płynu i linii prądu. Parcie hydrostatyczne. Pomiar prędkości sondą Prandtla i sondą Pitota, sonda grzebieniowa.Sondy kierunkowe. Wyznaczanie rozkładu prędkości w rurociągu i w strudze swobodnej. Wyznaczanie wydatku metodą całkowania bryły prędkości. Pomiar wydatku płynu kryzą ISA	W03, W04, L01, L02, L03	MEK01 MEK02
3	TK03	Dynamika płynu doskonałego II: Całkowa postać zasady zachowania pędu. Reakcja hydrodynamiczna płynu na ciało stałe. Zastosowania:pomiar oporu ciała, maszyny przepływowe: pompy i turbiny hydrauliczne. Równanie Eulera maszyny wirnikowej.Charakterystyki mechaniczne maszyny przepływowej. Współpraca rurociągu z pompą. Wykres piezometryczny. Wyspószynnu strat lkalnych i strat liniowych. Reakcja hydrodynamiczna strugi swobodnej: turbiny Peltona i Gilkesa. Turbina Banki-Michella. Pompa odśrodkowa, Kryteria doboru rodzaju maszyny przepływowej.. Wyróżnik szybkobieżności. turbina Francisa, turbina Kaplana, turbina Deriaza, turbina Pomiar reakcji hydrodynamicznej. Wyznaczanie charakterystyki wentylatora promieniowego. Pomiar charakterystyki turbiny wiatrowej.	W05, W06, W07, L04, L05, L06, L07	MEK01 MEK03
3	TK04	Ruch płynu rzeczywistego I: uogólniona hipoteza Newtona. Równania Naviera i Stokesa dla przepływu ściśliwego i nieściśliwego. Bezwymiarowa postać równań N-S: liczby kryterialne: Reynoldsa, Macha, Eulera, Froude’a, Strouhala. Zasady modelowania w mechanice płynów. Niektóre rozwiązania równań N-S: laminarny przepływ osiowosymetryczny. Przepływ Coutte. Zarys teorii smarowania. Współczynnik strat liniowych. Równanie Bernoulliego dla płynów rzeczywistych. Przepływomierz laminarny. Doświadczenie Reynoldsa, Wzorcowanie sondy termoanemometycznej i pomiar prędkości termoanemometrem.	W07, W08, W09, W10, L08, L09, L10	MEK01 MEK03
3	TK05	Ruch płynu rzeczywistego III: Koncepcja warstwy przyściennej. Opór tarcia. Zjawisko oderwania. Opór tarcia, ciśnieniowy i opór indukowany. Podział brył na opływowe i nieopływowe. Źródła oporu ciał: opór profilowy, ciśnieniowy, indukowany, falowy. Współczynniki sił aero/hydrodynamicznych. Tunele aerodynamiczne i wodne. Wagi aerodynamiczne. Rozkład ciśnień na walcu kołowym dla różnych liczb Reynoldsa. Oporu metodą impulsową. Pomiar sił aerodynamicznych wagą tensometryczną. Wizualizacja przepływów	W011, W12, W13, L12, L13, L14	MEK01 MEK04
3	TK06	Elementy dynamiki gazów: adiabata Poissona. Prędkość dźwięku w gazach. Równanie Bernoulliego gazów. Jednowymiarowe równanie ciągłości dla adiabatycznego przepływu gazu. Dysza de Lavala. Przepływ podkrytyczny i nadkrytyczny Fale uderzeniowe i rozedzeniowe, stożek Macha. Elipsa Busemanna. Prędkość maksymalna. Skraplanie gazów przez rozprężanie. Liczba Macha i de Lavala. Metoda cieniowa wizualizacji przepływów ściśliwych. Zablokowanie przewodu.Przepływy gazu lepkiego w przewodach: przepływ adiabatyczny i izotermiczny.	W14, W15, L15	MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3)	Przygotowanie do kolokwium: 6.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 6.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 3)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Dwa jednogodzinne sprawdziany wiedzy teoretycznej w trakcie semestru.
Laboratorium	ocena na postawie sprawozdania i tzw. wejściówek
Ocena końcowa	średnia ważona z wykładu i laboratorium: wykład z wagą: 0,55 laboratrium z wagą: 0,45

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: nie