SylabUZ

Generate PDF for this page

Mechanics of liquids - course description

General information
Course name Mechanics of liquids
Course ID 06.4-WI-EKP-Mechpł- 16
Faculty Faculty of Civil Engineering, Architecture and Environmental Engineering
Field of study Environmental Engineering
Education profile academic
Level of studies First-cycle studies leading to Engineer's degree
Beginning semester winter term 2021/2022
Course information
Semester 3
ECTS credits to win 5
Course type obligatory
Teaching language polish
Author of syllabus
  • prof. dr hab. inż. Zygmunt Lipnicki
  • dr inż. Marta Gortych
Classes forms
The class form Hours per semester (full-time) Hours per week (full-time) Hours per semester (part-time) Hours per week (part-time) Form of assignment
Class 15 1 9 0,6 Credit with grade
Laboratory 30 2 18 1,2 Credit with grade
Lecture 30 2 18 1,2 Exam

Aim of the course

Celem przedmiotu jest poznanie podstawowej wiedzy z mechaniki płynów i zrozumienie podstawowych pojęć, zjawisk i praw rządzących przepływem płynów oraz nabycie umiejętności stosowania tej wiedzy w teorii i praktyce.

Prerequisites

Formalne: zaliczenie przedmiotu matematyka I.

Nieformalne: brak.

Scope

Program wykładów:

Podstawowe pojęcia i założenia w mechanice płynów. Płyny i ich właściwości. Elementy kinematyki płynu - podstawowe pojęcia. Metoda Eulera opisu ruchu płynu. Kinematyczny podział przepływów płynu: przepływy płaskie i osiowo symetryczne, przepływy stacjonarne i niestacjonarne.  Ruch elementu płynu. Linia prądu i tor elementu płynu. Tensor szybkości deformacji płynu. Prawa zachowania masy, pędu i energii. Tensor naprężeń w płynie. 

Statyka płynów: równania równowagi, rozkład ciśnień i temperatury w atmosferze, napory statyczne na powierzchnie ograniczające płyn, pływanie ciał. Model płynu idealnego i lepkiego newtonowskiego. Równania ruchu płynu idealnego. Całka Bernoulliego dla płynu idealnego. Zastosowania równania Bernoulliego. Wypływ cieczy przez przystawki i otwory. Przelewy.

Równanie Naviera-Stokesa. Niektóre rozwiązania równania Naviera-Stokesa. Przepływy laminarne i turbulentne. Warstwa przyścienna. Przepływ płynu w przewodach pod ciśnieniem i w kanałach otwartych. Reakcje dynamiczne płynów. Uderzenia hydrauliczne. Elementy dynamiki przepływów ściśliwych. Wypływ gazu przez dysze i otwory. Filtracja płynu w ośrodkach porowatych. Dopływ filtracyjny wody do studni i kanałów.

Program ćwiczeń:

Rozwiązywanie równań  równowagi dotyczących statyki płynów. Napory płynu na powierzchnie płaskie, zakrzywione i siła wyporu. Niektóre rozwiązania równania Naviera–Stokesa oraz równania Bernoulliego dla przepływów idealnych i lepkich. Straty energii przepływającego płynu w rurociągach.

Program laboratorium:

Pomiary podstawowych wielkości hydraulicznych: pomiary ciśnień i lepkości płynu. Przepływ płynu lepkiego w rurociągu o małej średnicy. Rozkład prędkości przepływu powietrza w przekroju poprzecznym rurociągu wentylacyjnego. Straty lokalne przepływu w rurociągach (kryza i rurociąg zakrzywiony). Pomiary parametrów pracy urządzeń hydraulicznych: charakterystyka pompy i wentylatora odśrodkowego. Badanie strumienia i strumieni swobodnych powietrza.

Teaching methods

Metody podające: wykład informacyjno- problemowy.

Metody poszukujące, ćwiczeniowo-praktyczne:  metoda laboratoryjna.

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description Outcome symbols Methods of verification The class form

Assignment conditions

Ćwiczenia: podstawą do zaliczenia ćwiczeń jest pozytywna ocena z pisemnego kolokwium ze znajomości zagadnień mechaniki płynów oraz obecność na zajęciach.

Laboratorium: podstawą zaliczenia zajęć laboratoryjnych jest: obecność na wszystkich zajęciach, przygotowanie się do każdych zajęć, wykonanie badań laboratoryjnych, opracowanie sprawozdań z przeprowadzonych badań i pozytywne ich zaliczenie przez prowadzącego zajęcia, a także - pozytywna ocena z końcowego kolokwium zaliczeniowego. Skala ocen: uzyskane punkty/ocena 0÷50%/ niedostateczny, 51÷60%/dostateczny, 61÷70%/dostateczny plus, 71÷80%/dobry, 81÷90%/ dobry plus, 91÷100%/bardzo dobry

Wykład: Egzamin: warunkiem przystąpienia do egzaminu jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń i laboratorium. Podstawą zaliczenia egzaminu są pozytywne wyniki kontroli wiadomości, przeprowadzonej w formie ustalonej z prowadzącym zajęcia na początku wykładów (kolokwium, test, odpowiedź ustna). Skala ocen: uzyskane punkty/ocena: 0 – 50%/ niedostateczny; 51 – 60%/ dostateczny; 61- 70%/ dostateczny plus; 71 – 80%/ dobry: 81 – 90%/ dobry plus; 91 -100%/ bardzo dobry.

Podstawą ustalenia oceny końcowej jest średnia ważona uzyskana przez dodanie: 0,6 oceny z wykładu, 0,2 z ćwiczeń oraz 0,2 oceny z laboratorium. Średnią ważoną zaokrągla się do dwóch miejsc po przecinku. Ocena końcowa ustalona jest na podstawie średniej ważonej zgodnie z zasadą: poniżej 3,24 – dostateczny, od 3,25 do 3,74 – dostateczny plus, od 3,75 do 4,24 – dobry, od 4,25 do 4,74 – dobry plus, od 4,75 – bardzo dobry.

Recommended reading

  1. Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R., Mechanika płynów w inżynierii środowiska, WNT, Warszawa 2018
  2. Gryboś R., Zbiór zadań z technicznej mechaniki płynów, PWN, Warszawa 2018
  3. Gryboś R., Podstawy mechaniki płynów, PWN, Warszawa, 1998
  4. Mitosek M., Matlak M., Kodura A., Zbiór zadań z hydrauliki dla inżynierii i ochrony środowiska, Politechnika Warszawska 2008
  5. Puzyrewski R., Sawicki J., Podstawy mechaniki płynów i hydrauliki, PWN, Warszawa 2013
  6. Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R., Zbiór zadań z mechaniki płynów w inżynierii środowiska, PWN 2018
  7. Gryboś R., Zbiór zadań z technicznej mechaniki płynów, PWN, Warszawa 2002

 

Further reading

  1. Schobeiri M., T., Fluid Mechanics for Engineers, Springer 2010
  2. Narasimham S., A First Course in Fluid Mechanics, Universities Press 2006

Notes

brak


Modified by dr hab. inż. Sylwia Myszograj, prof. UZ (last modification: 26-07-2022 09:52)