- Nazwa przedmiotu:
- Mechanika płynów
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Krzysztof Wrzosek
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Inżynieria Środowiska
- Grupa przedmiotów:
- obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- .
- Semestr nominalny:
- 3 / rok ak. 2013/2014
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wymagane przedmioty poprzedzające:
Matematyka, Fizyka
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Zrozumienie zjawisk i praw rządzących przepływem cieczy i gazów. Umiejętność stosowania wiedzy z mechaniki płynów w zakresie analizy i hydraulicznego obliczania przepływów w przewodach, rzekach oraz w ośrodkach porowatych, a także przy projektowaniu urządzeń oraz instalacji stosowanych w inżynierii środowiska.
- Treści kształcenia:
- Program wykładu
Bloki tematyczne (treści):
Przedmiot mechaniki płynów, własności fizyczne płynów, siły działające w płynach. Podstawowe równania mechaniki płynów.
Statyka płynów: stany spoczynku, podstawowe równanie równowagi płynu i jego zastosowanie, przyrządy cieczowe do pomiaru ciśnienia. Prawo Pascala.
Parcie hydrostatyczne na powierzchnie płaskie i zakrzywione. Wykresy parcia. Wypór.
Podstawowe pojęcia ruchu płynu. Dynamika cieczy doskonalej: równanie Bernoulliego i jego interpretacja.
Ruch cieczy rzeczywistej: doświadczenie Reynoldsa, ruch laminarny i turbulentny.
Hydrauliczne obliczanie przewodów: straty miejscowe i liniowe, wykresy piezometrycznej linii ciśnień.
Obliczenia hydrauliczne pojedynczych przewodów. Trzy typy zadań. Lewar.
Obliczanie przewodów długich. Przewód wydatkujący po drodze. Układy przewodów. Trzy zbiorniki.
Obliczanie sieci przewodów.
Pompa w układzie przewodów. Dynamiczne działanie strumienia w przewodzie.
Ruch nieustalony w przewodach pod ciśnieniem (wahania w układzie dwóch zbiorników, uderzenie hydrauliczne).
Ruch cieczy w przewodach bezciśnieniowych: ruch jednostajny w korytach otwartych, przewody kanalizacyjne, ruch krytyczny.
Wypływ cieczy przez otwory i przelewy.
Wybrane problemy dynamiki gazów: wypływ adiabatyczny gazu, izotermiczny przepływ gazu, gazociągi niskiego ciśnienia.
Przepływ w ośrodkach porowatych: prawo Darcy'ego, współczynnik filtracji, dopływ wody do rowów i studni.
Pomiary prędkości i natężenia przepływu.
Program ćwiczeń audytoryjnych
Bloki tematyczne (treści):
Podstawowe wzory. Stan bezwzględnego spoczynku, manometry, prawo Pascala.
Wykresy parcia.
Obliczanie (metody analityczne i wykreślne) sił parcia i wyporu.
Piezometryczna linia ciśnień. Hydrauliczne obliczanie przewodów krótkich.
Hydrauliczne obliczenia przewodów długich.
Ruch jednostajny w korytach otwartych.
Ruch krytyczny. Kanalizacja grawitacyjna.
Izotermiczny przepływ gazu.
Program ćwiczeń laboratoryjnych
Bloki tematyczne (treści):
Organizacja zajęć (podział na zespoły, regulamin, BHP, itp.) Ćwiczenia w formie pokazu: Doświadczenie Reynoldsa, Filtracja.
Parcie hydrostatyczne + metacentrum lub wirówka
Pomiary natężenia przepływu w przewodach i korytach
Opory liniowe i miejscowe w przewodach pod ciśnieniem
Ustalony i nieustalony wypływ wody z otworów + strumienica
Współpraca pompy z przewodem + układy pomp
Wypływ adiabatyczny gazu + przewody wentylacyjne
Zaliczenie laboratorium (obrona sprawozdań)
- Metody oceny:
- Warunki zaliczenia wykładu:
Egzamin pisemny
Warunki zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych:
Kolokwium pisemne
Warunki zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych:
Obecność obowiązkowa, sprawozdania ze wszystkich ćwiczeń (również z ćwiczeń w formie pokazu), zaliczenie ćwiczeń w formie obrony sprawozdania (dopuszcza się niezaliczenie jednego sprawozdania). Ocena końcowa z ćwiczeń: średnia arytmetyczna ze wszystkich ćwiczeń.
- Egzamin:
- Literatura:
- Mitosek M. „Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska”, PWN 2001
Mitosek M. „Mechanika płynów w inżynierii środowiska”, OWPW 1999
Mitosek M., Matlak M., Kodura A. „Zbiór zadań z hydrauliki dla inżynierii i ochrony środowiska” OWPW 2004
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się