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: Zajęcie obejmują podstawy mechaniki płynów, ze szczególnym uwzględnieniem przepływów nieściśliwych.

Materiały dydaktyczne: Udostępniane są pdf prezentacji wykładów

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Wł. J. Prosnak	Mechanika Płynów	PWN, Warszawa.	1970
2	L.D. Landau, E.M. Lifszyc	Hydrodynamika	Wydaw.Nauk.PWN, Warszawa.	2009
3	R. Puzyrewski, J. Sawicki,	Podstawy mechaniki płynów i hydrauliki,	Wydaw.Nauk.PWN, Warszawa.	2013

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	R. Gryboś	Zbiór zadań z technicznej Mechaniki Płynów	Wydaw.Nauk.PWN, Warszawa.	2011
2	M. Ciałkowski	Mechanika płynów : zbiór zadań z rozwiązaniami	Wydaw. Politech.Poznańskiej, Poznań.	2015
3	J. Walczak, M. Grzelczak	Inżynierska mechanika płynów : zbiór zadań	Wydaw.Politech.Poznańskiej, Poznań.	2014

Literatura do samodzielnego studiowania

1

E. S. Burka, T. J. Nałęcz.

Mechanika płynów w przykładach : teoria, zadania, rozwiązania

Wydaw.Nauk.PWN, Warszawa.

2002

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student zarejestrowany na semestr piąty

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

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność pozyskiwania informacji i oceny wartości materiałów źródłowych (literatura, Intenet) , 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 pomiaru prędkości i wydatku płynu.	wykład, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_W02++ K_U01++	T1A_W01++ T1A_W07++ T1A_U01++
02	Zna i umie stosować zasadę pędu i momentu pędu w analizie prostych zagadnień przepływowych	wykład, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_W04++ K_U01++	T1A_W02++ T1A_W04++ T1A_W05++ T1A_U01++
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 takimi zjawiskami jak kawitacja.	wykład, laboratorium, realizacja zleconego zadania	raport pisemny	K_U01++ K_U04+ K_U07++ K_U17++	T1A_U01++ T1A_U05++ T1A_U08++ T1A_U09++ T1A_U15++ T1A_U16++
04	Prawidłowo identyfikuje zjawiska zachodzące przy opływie ciał. Umie wykonać obliczenia sił działających na ciało w opływie przy znanych wartościach współczynnikach sił.	wykład, laboratorium	raport pisemny, sprawdzian pisemny	K_U01+ K_U04++	T1A_U01++ T1A_U05++
05	Potrafi określić różnice miedzy przepływami płynu rzeczywistego a doskonałego. Zna czynniki powodujące powstawanie siły nośnej i umie zidentyfikować czynniki mające wpływ na jej wartość.	wykład	sprawdzian pisemny	K_U01++ K_K01++	T1A_U01++ T1A_K01++
06	Potrafi przeprowadzić podstawowe pomiary z zakresu mechaniki płynów i właściwie zinterpretować ich wyniki, posiada umiejętności/wiedzę z prowadzenia badań naukowych	wykład, laboratorium	obserwacja wykonawstwa, raport pisemny, sprawdzian pisemny	K_U04++ K_K01++	T1A_U05++ T1A_K01++

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. Ściśliwość płynu. Wiskozymetry. Pomiar lepkości cieczy. Kinematyka płynu. Linie prądu i linie wirowe. Zasada zachowania masy. Siły masowe, powierzchniowe, tensor naprężeń. Dynamika płynu doskonałego: zasada zachowania pędu: równanie Bernoulliego. Zasada działania gaźnika i strumienicy. Ciśnieniowe przyrządy pomiarowe prędkości oraz kryzy: sonda Pitota, sonda Prandtla, zwężka Venturii’ego, kryza ISA, rotametr. Parcie hydrostatyczne. Pomiar prędkości sondą Prandtla i Sondą Pitota. Wpływ skosu na dokładmość pomiaru sondą Prandtla.	W01, W02, L01, L02, L03	MEK01 MEK06
3	TK02	Całkowa postać zasady zachowania pędu. Reakcja hydrodynamiczna. Zastosowania: maszyny przepływowe: pompy i turbiny hydrauliczne. Równanie Eulera maszyny wirnikowej. Charakterystyki. Moc maszyny hydraulicznej. Sprawność pompy. Wyznaczanie charakterystyki pompy.	W03, L04	MEK01 MEK02 MEK03 MEK06
3	TK03	Ruch płynu rzeczywistego I: uogólniona hipoteza Newtona. Siły działające na opływane ciało: nośna i oporu. Współczynniki sil. Równania Naviera i Stokesa dla przepływu nieściśliwego. Bezwymiarowa postać równań N-S: liczby kryterialne: Reynoldsa, Macha, Eulera, Froude’a, Strouhala. Zasady modelowania w mechanice płynów. Tunele aerodynamiczne. Problematyka badań tunelowych. Metody wizualizacji przepływów. Układ równań opisujący transport masy i pędu w płynach rzeczywistych. Metodologie rozwiązania. Równanie Bernoulliego dla płynów rzeczywistych. Przepływ laminarny. Doświadczenie Reynoldsa	W04, L05, L08	MEK01 MEK02 MEK03 MEK06
3	TK04	Ruch turbulentny. Opis turbulencji. Reynoldsowsko uśrednione równania Naviera i Stokesa (RANS). Przepływ turbulentny przez przewody. Wykres Nikuradsego. Równanie Bernoulliego dla płynów rzeczywistych. zastosowania. Współczynniki strat. Wykres Nikuradsego - Wpływ chropowatości na straty w przewodach. Współpraca rurociągu z pompą. Wypływ swobodny. Charakterystyka przewodu. Obliczanie przepływów w układach przewodów: rurociągi rozgałęzione. Kawitacja. Pomiar współczynnika strat liniowych.	W05, L06	MEK01 MEK02 MEK03 MEK06
3	TK05	Ruch płynu rzeczywistego II: Koncepcja warstwy przyściennej. Zjawisko oderwania. Opór tarcia, ciśnieniowy i opór indukowany. Podział brył na opływowe i nieopływowe. Źródła oporu ciał. Współczynniki sił aero/hydrodynamicznych. profile: opis geometrii i charakterystyki. Rozkład ciśnień na walcu kołowym dla różnych liczb Reynoldsa.	W06	MEK01 MEK02 MEK04 MEK06
3	TK06	Dekompozycja obszaru przepływu na przepływ potencjalny i warstwę przyścienną. Potencjał prędkości, funkcja prądu, warunki Cauchego-Rimana, prędkość zespolona. Linie prądu i linie ekwipotencjalne. Rozwiązania podstawowe przepływu potencjalnego: przepływ płasko-równoległy, wir, źródło/upust. Dipol. Zasada superpozycji. Metody oblicznia i wizualizacji. Opływ walca kołowego cyrkulacyjny i bezcyrkulacyjny. Paradoks D'alamberta, Wzór Żukowskiego na powstawanie siły nośnej.	W07, L07	MEK01 MEK04 MEK05 MEK06
3	TK07	Przepływy ściśliwe. Zasada zachowania masy. Słabe zaburzenia - prędkość dźwięku, wzór dla cieczy i gazów. Klasyfikacja przepływów. Kąt Macha. Dysza de Lavala. Silne zaburzenia - fale uderzeniowe: definicja, fala skośna, prostopadła i odsunięta. Parametry płynu po przejściu przez falę uderzeniowa. Wprowadzenie do nowoczesnych metod badawczych w mechanice płynów	W08	MEK01 MEK06

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3)	Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 3.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 2.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 3.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3)
Zaliczenie (sem. 3)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Ocena z testu sprawdzającego znajomość wiadomości (MEK1-MEK6), 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.
Ocena końcowa	Ocena z laboratorium z wagą 0,6. Ocena z wykładu z wagą 0,4.

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	M. Kmiotek; R. Smusz	Effect of thin obstacles heights on heat transfer and flow characteristics in microchannels	2023
3	D. Ficek; M. Kmiotek; A. Kordos; T. Muszyński	Zastosowanie stopów metali lekkich w bezzałogowych statkach powietrznych	2021
4	T. Iwan; M. Kmiotek	Numerical simulation of flow through microchannels of technical equipment with triangular and rectangular elements of roughness	2021
5	T. Iwan; M. Kmiotek; A. Kordos	Numerical Simulation of Flow Through Microchannels with Random Roughness	2021
6	T. Iwan; M. Kmiotek; W. Żyłka	Chropowatość powierzchni makro- i mikroelementów	2021