SylabUZ
| Course name | Heat and Flow Problems in Biological Systems |
| Course ID | 06.9-WM-IB-P-51_15gen |
| Faculty | Faculty of Mechanical Engineering |
| Field of study | Biomedical Engineering |
| Education profile | academic |
| Level of studies | First-cycle studies leading to Engineer's degree |
| Beginning semester | winter term 2018/2019 |
| Semester | 6 |
| ECTS credits to win | 5 |
| Course type | optional |
| Teaching language | polish |
| Author of syllabus |
|
| 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 |
| Lecture | 30 | 2 | 18 | 1,2 | Credit with grade |
| Laboratory | 15 | 1 | 9 | 0,6 | Credit with grade |
| Project | 15 | 1 | 9 | 0,6 | Credit with grade |
Pozyskanie systematycznej wiedzy z fizyki technicznej w dziedzinie zarządzania transformacjami energii oraz projektowaniem prostych przepływów (termodynamiki i mechaniki płynów). Umiejętność zastosowania tej wiedzy w rozwiązywaniu problemów technicznych w bioinżynierii.
Matematyka, Fizyka
Wykład:
Opis ciał fizycznych oraz zjawisk za pomocą wielkości fizycznych. Układ jednostek SI. Analiza wymiarowa. Równanie stanu. Opis stanów równowagi, rodzaje sił, pojecie pędu, energii. Zasady zachowania substancji, zachowania energii, warunków równowagi.(zasady termodynamiki). Przykłady zastosowania bilansu substancji i energii. Równanie D. Bernouliego. Typy przemian. Spontaniczność przemian – pojęcie entropii i zasada wzrostu entropii. Przemiany fazowe. Reologia, napięcie powierzchniowe, lepkość, siły „masowe”. Warunki równowagi – równanie Naviera Stokesa. Przepływy uwarstwione i burzliwe. Metody przekazywania energii; ciepło, praca, promieniowanie elektromagnetyczne, przepływ substancji. Modelowanie matematyczne procesów przekazywania energii na sposób ciepła, konwekcja, przenikanie. Specyfika przepływów płynów biologicznych – przepływy nienewtonowskie, pulsacyjne. Interpretacja zjawisk cieplnych i przepływowych w systemach biologicznych (efekt psychrometryczny, opory hydrauliczne przepływu krwi, zjawiska kapilarne, spontaniczność zjawisk dążenia do równowagi. Urządzenia techniczne w zakresie przetwarzania rodzajów energii, podstawy chłodnictwa, silniki cieplne, pompy, turbiny, wymienniki ciepła.
Projekt:
1. Przeliczanie i stosowanie różnych systemów jednostek fizycznych
2. Zasada zachowania substancji – projektowanie prostych układów hydraulicznych
3. Zastosowanie równania stanu dla gazów -r. Clapeyrona
4. Obliczenia ilościowe przekazywania energii w przemianach. Przekazywanie ciepła.
5. Zastosowanie zasady zachowania energii – bilansowanie zmian energii w zjawiskach
6. Powietrze wilgotne – zastosowanie wykresu Moliera 7. Bilansowanie reakcji spalania.
Laboratorium
1. Pomiar temperatury
2. Pomiar ciśnienia
3. Pomiar wartości opałowej paliwa stałego
4. Wizualizacja przepływów
5. Badanie własności reologicznych płynów
6. Przekazywanie ciepła
Wykład, zajęcia projektowe w laboratorium oraz ćwiczenia rachunkowe
| Outcome description | Outcome symbols | Methods of verification | The class form |
Wykład – warunkiem zaliczenia części wykładowej jest uzyskanie pozytywnej oceny co najmniej z trzech pisemnych odpowiedzi na 5 pytań kolokwium zaliczeniowego.
Projekt– warunkiem zaliczenia projektu jest systematyczne uczęszczanie na zajęcia oraz uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium zaliczeniowego
Laboratorium – warunkiem zaliczenia jest obecność na zajęciach oraz aktywny udział w zajęciach. Ocena na podstawie kolokwium zaliczeniowego.
1. S.Zahorski: Mechanika przepływów cieczy lepkosprężystych – PWN, Warszawa – Poznań, 1978.
2. J.Ferguson, Z.Kembłowski: Reologia stosowana płynów – Wydawnictwo Marcus S.C., Łódź,1995.
3. R.Gryboś: Podstawy mechaniki płynów – WNT, Warszawa, 1998.
4. J.Szargut: Termodynamika – PWN, Warszawa, 2000.
5. M.Gierzyńska-Dolna: Biotrybologia – Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, 2002.
1. Przepływy w układzie krwionośnym / Bartłomiej Bębenek, Kraków : Politechnika Krakowska, 1999
2. Basic transport phenomena in biomedical engineering / Ronald L. Fournier, 2 wyd. , New York : Taylor & Francis Group, 2007
3. K.Rup: Mechanika płynów w środowisku naturalnym – Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków, 2003.
4. L.Kołodziejczyk, S.Mańkowski, M.Rubik: Pomiary w inżynierii sanitarnej – Arkady, Warszawa, 1980.
Modified by dr inż. Daniel Dębowski (last modification: 16-09-2018 14:26)
