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.

Ogólne informacje o zajęciach: Ogólne informacje o module kształcenia: 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. 1, T. 2	PWN Warszawa.	2021
2	J. R. Puzyrewski, J. Sawicki	Podstawy Mechaniki Płynów i Hydrauliki	WN PWN Warszawa .	2021

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1

E. S. Burka, T.J. Nałęcz

Mechanika Płynów w Przykładach

WN PWN, Warszawa.

2000

Literatura do samodzielnego studiowania

1

R. Gryboś

Zbiór zadań z technicznej Mechaniki Płynów

WN PWN Warszawa.

2002

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student zarejestrowany na co najmniej semestr czwarty

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: rachunek różniczkowy i całkowy, rachunek wektorowy, trygonometria i geometria

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 PRK
01	Zna podstawowe pojęcia mechaniki płynów i podstawowe techniki metrologiczne prędkości i wydatku. Rozumie zasadę pędu i momentu pędu w analizie prostych zagadnień przepływowych oraz podstawy zagadnień dotyczących przepływów 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. Prawidłowo identyfikuje zjawiska zachodzące przy opływie ciał. Rozumie różnice jakościowe pomiędzy zjawiskami zachodzącymi w przepływach ściśliwych i nieściśliwych oraz w p	wykład	sprawdzian pisemny	K_W02++ K_W03+	P6S_WG
02	Umie stosować podstawowe techniki metrologiczne prędkości i wydatku oraz zasadę pędu i momentu pędu w analizie prostych zagadnień przepływowych. Potrafi wyznaczyć podstawowe parametry charakteryzujące płyny. Potrafi wykonać obliczenia strat w rurociągach korzystając z metod pomiarowych pozwalających na wyznaczenie strat lokalnych i liniowych w przewodach. Potrafi prawidłowo identyfikować zjawiska zachodzące przy opływie ciał. Umie wykonać obliczenia sił działających na ciało w opływie przy znanych wartościach współczynnikach sił. Potrafi wyznaczyć oraz poprawnie wykorzystać charakterystyki ma	laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_U01+ K_U04+ K_U07+ K_U14+ K_U15++	P6S_UU P6S_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
4	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	MEK01
4	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. 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. Wyznaczanie rozkładu prędkości w rurociągu. Wyznaczanie wydatku metodą całkowania bryły prędkości. Pomiar wydatku płynu kryzą ISA	W02	MEK01
4	TK03	Dynamika płynu doskonałego II: Całkowa postać zasady zachowania pędu. Reakcja hydrodynamiczna płynu na ciało stałe. Zastosowania: maszyny przepływowe: pompy i turbiny hydrauliczne. Równanie Eulera maszyny wirnikowej.Charakterystyki mechaniczne maszyny przepływowej. Reakcja hydrodynamiczna strugi swobodnej: turbiny Peltona i Gilkesa. Turbina Peltona. Pompa odśrodkowa, Kryteria turbina Francisa. Pomiar reakcji hydrodynamicznej. Wyznaczanie charakterystyki wentylatora promieniowe	W03	MEK01
4	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.	W04	MEK01
4	TK05	Ruch płynu rzeczywistego II: Ruch turbulentny. Statystyczny opis turbulencji. Reynoldsowsko uśrednione równania Naviera i Stokesa (RANS). Przepływ turbulentny przez przewody. Wykres Nikuradsego. Wpływ chropowatości na straty w przewodach. Współpraca rurociągu z pompą. Wypływ swobodny. Charakterystyka przewodu. Obliczanie przepływów w układach przewodów: rurociągi rozgałęzione. Przewody równoległe. Kawitacja. Uderzenie hydrauliczne. Pomiar współczynnika strat liniowych. Wykres piezometryczny. Płyny nieniutonowskie.	W05	MEK01
4	TK06	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. Współczynniki sił aero/hydrodynamicznych Rozkład ciśnień na walcu kołowym dla różnych liczb Reynoldsa. Wizualizacja przepływów	W06	MEK01
4	TK07	Elementy dynamiki gazów: adiabata Poissona. Prędkość dźwięku w gazach. Równanie Bernoulliego gazów. Jednowymiarowe równanie ciągłości dla gazu. Dysza de Lavala. Przepływ podkrytyczny i nadkrytyczny Fale uderzeniowe (informacja).	W07	MEK01
4	TK08	Potrafi zastosować podstawowe pojęcia mechaniki płynów i podstawowe techniki metrologiczne prędkości i wydatku	L01	MEK02
4	TK09	Umie poprawnie identyfikować zjawiska zachodzące przy opływie ciał. Potrafi wykonać obliczenia sił działających na ciało w opływie przy znanych wartościach współczynnikach sił.	L02	MEK02
4	TK10	Potrafi 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.	L03	MEK02
4	TK11	Potrafi wyznaczyć oraz poprawnie zastosować charakterystyki pompy wirowej	L04	MEK02
4	TK12	Potrafi wyznaczyć krytyczne liczby Reynoldsa	L05	MEK02
4	TK13	Potrafi wyznaczyć oraz poprawnie zastosować charakterystyki turbiny	L06	MEK02
4	TK14	Potrafi dokonać pomiaru podstawowych właściwości płynów m.in. lepkości	L07	MEK02

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 4)	Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 3.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 3.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 4)	Przygotowanie do laboratorium: 2.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 2.50 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 4)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 4)	Przygotowanie do zaliczenia: 1.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Ocena z testu sprawdzającego znajomość wiadomości (MEK1), 50-60% punktów ocena dst, 61-70% punktów ocena +dst, 71-80% punktów ocena db, 81-90% punktów ocena +db, powyżej 90% punktów ocena bdb
Laboratorium	Na postawie sprawozdań i krótkiego sprawdzianu wiadomości przed laboratorium (MEK2), 50-60% punktów ocena dst, 61-70% punktów ocena +dst, 71-80% punktów ocena db, 81-90% punktów ocena +db, powyżej 90% punktów ocena bdb
Ocena końcowa	średnia ważona z wykładu i laboratorium: wykład z wagą: 0,5 laboratorium z wagą: 0,5

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. Kmiotek; A. Kordos; A. Piszczatowski; A. Zaremba	Numerical Study of the Effect of the Trailing-Edge Devices (Gurney Flap and Divergent Trailing-edge Flap) on the Aerodynamic Characteristics of an Airfoil in Transonic Flow for Drone Applications	2023
2	D. Ficek; M. Kmiotek; A. Kordos; T. Muszyński	Zastosowanie stopów metali lekkich w bezzałogowych statkach powietrznych	2021
3	T. Iwan; M. Kmiotek; A. Kordos	Numerical Simulation of Flow Through Microchannels with Random Roughness	2021