SylabUZ
Nazwa przedmiotu | Mechanika płynów wiertniczych |
Kod przedmiotu | 06.1-WM-MiBM-MiUW-P-08_15 |
Wydział | Wydział Mechaniczny |
Kierunek | Mechanika i budowa maszyn / Maszyny i Urządzenia Wiertnicze |
Profil | ogólnoakademicki |
Rodzaj studiów | pierwszego stopnia z tyt. inżyniera |
Semestr rozpoczęcia | semestr zimowy 2016/2017 |
Semestr | 6 |
Liczba punktów ECTS do zdobycia | 3 |
Typ przedmiotu | obowiązkowy |
Język nauczania | polski |
Sylabus opracował |
|
Forma zajęć | Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) | Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) | Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) | Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) | Forma zaliczenia |
Wykład | 15 | 1 | - | - | Egzamin |
Laboratorium | 15 | 1 | - | - | Zaliczenie na ocenę |
Celem przedmiotu jest zapoznanie i opanowanie przez studentów metodyki rozwiązywania problemów technicznych w oparciu o prawa mechaniki płynów oraz znajomość i umiejętność rozwiązywania złożonych zagadnień przepływowych występujących w maszynach i urządzeniach wiertniczych.
Mechanika Płynów I, Mechanika Płynów II lub Reologia, Matematyka
WYKŁAD
Wiadomości wstępne
Podział płynów, definicja płynu i cieczy,
Własności fizyczne płynów: gęstość, lepkość, ciężar właściwy, ściśliwość, rozszerzalność płynów, ciśnienie.
Definicje: modelu płynu, elementu płynu, kształtu elementu płynu.
Statyka
Równanie równowagi Eulera. Prawo Pascala.
Warunek równowagi.
Równowaga cieczy w ziemskim polu grawitacyjnym. Wzór manometryczny.
Parcie cieczy na ściankę płaską.
Parcie cieczy na ściankę zakrzywioną.
Kinematyka
Równanie ciągłości dla cieczy i gazów.
Definicja pola, rodzaje pól, operatory pola.
Równanie różniczkowe toru elementu płynu i linii prądu.
Analityczne metody badania ruchu płynów:
metoda Lagrange’a,
metoda Eulera.
Przyśpieszenie elementu płynu, pochodna substancjalna (całkowita), lokalna, konwekcyjna.
Dynamika cieczy doskonałej
Równania rządzące ruchem cieczy doskonałej.
Równanie Eulera. Dwie całki ogólne równania Eulera:
całka Cauchy’ego i Lagrange’a,
całka Bernoulliego.
Zastosowanie równania Bernoulliego do pomiaru prędkości.
Dynamika cieczy lepkiej
Równania rządzące ruchem cieczy lepkiej.
Doświadczenie Reynoldsa, przepływ laminarny i turbulentny, krytyczna liczba Reynoldsa.
Równanie Hagena-Poiseuille’a.
Obliczanie strat w przewodach pod ciśnieniem.
Wzór Darcy’ego-Weisbacha na wysokość strat i stratę ciśnienia.
Wzór Chezy’ego.
Przepływy cieczy lepkiej w kanałach prostych.
Płaski przepływ Couette’a.
Płaski przepływ Poiseuelle’a.
Przepływ cieczy przez ośrodki porowate.
Ustalony przepływ gazu ściśliwego.
Równanie Bernouliego dla gazów ściśliwych.
Prędkość przepływu.
Klasyfikacja przepływów gazów.
Adiabatyczny izentropowy przepływ gazu.
LABORATORIUM
Ćwiczenia laboratoryjne z mechaniki płynów wiertniczych stanowią uzupełnienie i praktyczną ilustrację wykładów. Są one formą zapoznania studentów z metodami pomiarów wielkości fizycznych, sposobami opracowywania danych uzyskanych na drodze eksperymentu oraz metodyką sporządzania dokumentacji technicznej badań. Ponadto wyniki uzyskane w trakcie wykonywanych ćwiczeń pozwalają na sprawdzenie słuszności praw i założeń teoretycznych.
Przewidziane ćwiczenia:
Wykłady konwencjonalne z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Ćwiczenia laboratoryjne. Praca zespołowa w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych; analiza i dyskusja nad uzyskanymi wynikami. Praca z książką.
Opis efektu | Symbole efektów | Metody weryfikacji | Forma zajęć |
Wykład: otrzymanie oceny pozytywnej z egzaminu
Laboratorium: otrzymanie ocen pozytywnych z raportów z przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych
Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie wszystkich jego form, przy czym student przed przystąpieniem do egzaminu musi uzyskać pozytywną ocenę z ćwiczeń laboratoryjnych. Ocena końcowa na zaliczenie przedmiotu jest średnią arytmetyczną z ocen za poszczególne formy zajęć.
1. Bukowski J. – Mechanika płynów, PWN, Warszawa, 1959,
2. Bukowski J., Kijkowski P., Kurs mechaniki płynów, PWN, Warszawa, 1980,
3. Gryboś R., Podstawy mechaniki płynów PWN, Warszawa 1989,
4. Prosnak W.J., Mechanika płynów, tom 1 i 2, PWN, Warszawa 1970,
5. Orzechowski Z., Mechanika płynów, Politechnika Łódzka, Łódź 1993.
Zmodyfikowane przez dr hab. inż. Anna Walicka, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 28-09-2016 14:28)