1. SylabUZ
2. Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska
3. semestr zimowy 2022/2023
4. Inżynieria środowiska - pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
5. Mechanika płynów

Wygeneruj PDF dla tej strony

Mechanika płynów - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

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.

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

Formalne: zaliczenie przedmiotu matematyka.

Nieformalne: brak.

Zakres tematyczny

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.

Metody kształcenia

Metody podające: wykład informacyjno- problemowy.

Metody poszukujące, ćwiczeniowo-praktyczne:  metoda laboratoryjna.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

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.

Literatura podstawowa

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

 

Literatura uzupełniająca

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

Uwagi

brak

Zmodyfikowane przez dr hab. inż. Sylwia Myszograj, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 26-04-2022 20:15)