Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Mechanika Płynów
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Jerzy Bałdyga
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inzynieria Chemiczna i Procesowa
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
IC.MK112
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim wynikające z planu studiów 30 2. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach konsultacji 6 3. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim w ramach zaliczeń i egzaminów 3 4. Przygotowanie do zajęć (studiowanie literatury, odrabianie prac domowych itp.) - 5. Zbieranie informacji, opracowanie wyników - 6. Przygotowanie sprawozdania, prezentacji, raportu, dyskusji - 7. Nauka samodzielna – przygotowanie do zaliczenia/kolokwium/egzaminu 16 Sumaryczne obciążenie studenta pracą 55 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,3 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak wymagań
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
1. Nabycie przez studenta umiejętności wykonania analizy przepływów laminarnych i burzliwych oraz obliczenia przepływów. 2. Nabycie przez studenta umiejętności wykonania transformacji równania Naviera-Stokesa. 3. Nabycie przez studenta umiejętności badania stabilności przepływów. 4. Zrozumienie przez studenta podstaw obliczeniowej mechaniki płynów (CFD). 5. Przedstawienie zagadnienia analizy widmowej przepływów burzliwych. 6. Nabycie przez studenta umiejętności wykorzystania mechaniki płynów do opisu procesów inżynierii chemicznej i procesowej.
Treści kształcenia:
Wykład 1. Wprowadzenie: mechanika ośrodków ciągłych, efekty lepkości i bezwładności, wizualizacja przepływów, podstawy rachunku tensorowego. 2. Kinematyka, ujęcia Lagrange’a i Eulera. 3. Dynamika, równania bilansowe, masy, pędu i wirowości, transformacje równania Naviera-Stokesa. 4. Przepływy laminarne: rozwiązania analityczne i numeryczne równania Naviera - Stokesa, przepływy pełzające, laminarne warstwy graniczne, niestabilności przepływów lepkich. 5. Przepływy burzliwe: skale ruchu burzliwego, modele statystyczne burzliwości, burzliwość swobodna i ograniczona ścianami, modelowanie i symulacja przepływów burzliwych z wykorzystaniem: modeli półempirycznych, statystyczych (naprężeń Reynolds Stress i innych bazujących na uśrednieniu Reynoldsa, metody PDF). 6. Dynamika widmowa, równanie Naviera-Stokesa w przestrzeni Fouriera problemy zamknięcia w przestrzeni liczb falowych. 7. Modele deterministyczne (DNS, LES), chaos a burzliwość, modele multifraktalne i struktury koherentne. 8. Przykłady zastosowań: agregacja i deaglomeracja, rozpad i koalescencja kropel, problem naprężeń w biotechnologii.
Metody oceny:
egzamin pisemny i ustny
Egzamin:
tak
Literatura:
Podstawowa 1. R. Aris , Vectors, Tensors, and the Basic Equations of Fluid Dynamics, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1962. 2. J. Bałdyga, J. R. Bourne, Turbulent Mixing and Chemical Reactions, Wiley, 1999. 3. J. Bukowski, Mechanika Płynów, PWN, 1975. 4. J.W. Elsner, Turbulencja Przepływów, PWN, 1987. 5. S. B. Pope, Turbulent Flows, Cambridge University Press, 2000. 6. F.S. Sherman, Viscous Flow, McGraw-Hill, 1990. 7. H. Walden, Mechanika Płynów, WPW, 1991. Uzupełniająca 1. N.P. Cheremisinoff (editor), Encyclopedia of Fluid Mechanics, Gulf Publishing, 1986. 2. B. Mohammmdi, O. Pironneau, Analysis of the K-Epsilon Turbulence Model, Wiley, 1994. 3. M. Lesieur, Turbulence in Fluids, Kluwer 1995. 4 . U. Frisch, Turbulence, Cambridge University Press, 1995.
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W1
Ma wiedzę z mechaniki płynów przydatną do zrozumienia zjawisk przepływu w przyrodzie i technice.
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny.
Powiązane efekty kierunkowe: K_W01, K_W02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U1
Potrafi modelować przepływy w urządzeniach przemysłowych.
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny
Powiązane efekty kierunkowe: K_U07
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09
Efekt U2
Potrafi oceniać stabilność przepływów.
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny.
Powiązane efekty kierunkowe: K_U07
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09
Efekt U3
Potrafi korzystać z modeli przepływów burzliwych.
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny
Powiązane efekty kierunkowe: K_U07
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U09

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt KS1
Potrafi myśleć i działać samodzielnie i w zespole.
Weryfikacja: egzamin pisemny i ustny
Powiązane efekty kierunkowe: K_K02, K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K03, T2A_K06