Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Współczesne metody pomiarowe
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Tomasz Wiśniewski, prof. PW.
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Energetyka
Grupa przedmiotów:
Przedmioty obieralne
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych - 32 godz. w tym: a) wykład - 15 godz., b) laboratorium - 15 godz., c) konsultacje - 2 godz. 2) Praca własna studenta- 20 godzin, przygotowywanie się do laboratoriów i kolokwiów.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,2 punktu ECTS - liczba godzin kontaktowych - 32 godz. w tym: a) wykład - 15 godz., b) laboratorium - 15 godz., c) konsultacje - 2 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1,4 punktu ECTS - 35 godz, w tym: a) udział w laboratorium - 15 godz., b) przygotowywanie się do laboratoriów i kolokwiów - 20 godzin.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
Poznanie współczesnych metod pomiaru temperatury i gęstości strumieni ciepła. Poznanie podstaw termografii w podczerwieni i jej zastosowanie do badań nieniszczących. Poznanie postaw termografii ciekłokrystalicznej i zastosowania ciekłych kryształów do jednoczesnego pomiaru pola prędkości i temperatury. Poznanie współczesnych metod pomiaru właściwości cieplnych ciał stałych, cieczy i gazów. Poznanie metod badania procesów spalania i detonacji oraz metod badania silników spalinowych i turbinowych. Poznanie współczesnych metod pomiaru ciśnienia i pomiaru pola prędkości metodami optycznymi – PIV oraz zastosowanie efektu Dopplera. Pomiary podstawowych własności materiałów. Przybliżenie metod pomiarów przemieszczeń i odkształceń. Poznanie metod optycznych w pomiarach mechanicznych.
Treści kształcenia:
Pomiary temperatury i gęstości strumienia ciepła. Współczesne czujniki temperatury i strumienia ciepła. Pomiar gęstości strumieni ciepła. Pomiary wielkości szybkozmiennych. Metody wyznaczania współczynników przejmowania ciepła. Metody pomiaru termicznego oporu kontaktowego. Termografia w podczerwieni. Podstawy. Budowa kamer termowizyjnych. Metoda cienkiej ogrzewanej folii. Wyznaczanie rozkładu współczynnika przejmowania ciepła. Zastosowanie termografii w podczerwieni do badań nieniszczących. Termografia impulsowa. Metoda Lock-in. Termografia ciekłokrystaliczna. Jednoczesny pomiar pola prędkości i temperatury za pomocą ciekłych kryształów. Termografia fosforowa. Współczesne metody pomiaru właściwości cieplnych ciał stałych, cieczy i gazów. Badania procesów spalania i detonacji. Metody pomiarów i wizualizacji procesów spalania i detonacji. W szczególności metody wizualizacji: bezpośrednia, cieniowa, smugowa, interferometryczna. Podstawy fizyczne, zasady konstrukcji przyrządów do wizualizacji i zakres zastosowań. Laserowa diagnostyka płomieni, tj. metody jak PIV, LIF, LDV. Konstrukcja sprzętu laserowego, zakres zastosowania poszczególnych metod, sposoby obróbki komputerowej i przetwarzania danych pomiarowych. Tomografia pojemnościowa w spalaniu. Metody pomiaru szybkozmiennych ciśnień, stosowane w badaniach wybuchów, detonacji, i w silnikach tłokowych. Metody pomiaru składu gazów, w tym składu spalin. Badania silników spalinowych i turbinowych. Metody badania stosowane w silnikach spalinowych i turbinowych. Metody pomiaru mocy i momentu obrotowego lub ciągu. Pomiary ciśnień. Metody pomiaru ciśnień stosowane w aerodynamice, rodzaje czujników oraz warstwy aktywne PSP. Pomiar pola prędkości metodami optycznymi – PIV oraz zastosowanie efektu Dopplera. Metody pomiaru oraz analiza wyników i obróbka danych z PIV w aerodynamice. Metoda LDA. Zaawansowane konfiguracje w pomiarach turbulencji. Pomiary podstawowych własności materiałów. Próba quasi stycznego rozciągania; próba cyklicznego rozciągania; pomiar twardości; pomiar udarności. Podstawowe metody pomiaru własności materiałów konstrukcyjnych. Rodzaje próbek, warunki prowadzenia pomiarów, metody opracowania wyników. Pomiary przemieszczeń i odkształceń. Urządzenia i metody pomiaru kształtu, przemieszczeń i odkształceń: ekstensometry 1D: mechaniczne; tensometryczne; piezoelektryczne; światłowodowe, optyczne 1D i 2D. Możliwości i ograniczenia, porównanie metod. Metody optyczne w pomiarach mechanicznych. Dokładniejsze omówienie głównych optycznych metod pomiarowych dających wyniki polowe: elastooptyka; mora; interferometria, metody plamkowe (w tym: ESPI).
Metody oceny:
2 kolokwia, ocena przygotowania się studenta do laboratorium, ocena wykonywanych przez studenta zadań w ramach laboratorium.
Egzamin:
nie
Literatura:
Materiały wskazane przez prowadzącego podczas pierwszych zajęć.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ML.WMP_W1
Posiada wiedzę na temat nowoczesnych metod pomiaru temperatury i gęstości strumienia ciepła oraz właściwości termofizycznych ciał.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E2_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.WMP_W2
Posiada wiedzę na temat termografii w podczerwieni i termografii ciekłokrystalicznej i ich zastosowań.
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E2_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.WMP_W3
Posiada wiedzę na temat nowoczesnych metod pomiarów pól prędkości.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E2_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.WMP_W4
Posiada podstawową wiedzę na temat współczesnych metod badań silników spalinowych i procesów spalania.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E2_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.WMP_W5
Zna metody pomiarów podstawowych właściwości mechanicznych materiałów, metody pomiaru przemieszczeń i odkształceń, w tym metody optyczne.
Weryfikacja: Kolokwium, ocena przygotowania się studenta do laboratorium, ocena wykonywanych przez studenta zadań w ramach laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E2_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ML.WMP_U1
Potrafi wykorzystać metody współczesnej fizyki w badaniach eksperymentalnych.
Weryfikacja: Kolokwium, ocena przygotowania się studenta do laboratorium, ocena wykonywanych przez studenta zadań w ramach laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E2_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.WMP_U2
Potrafi zaplanować eksperymenty w obszarze mechaniki, mechaniki płynów i wymiany ciepła z wykorzystaniem współczesnych metod pomiarowych.
Weryfikacja: Kolokwium, ocena przygotowania się studenta do laboratorium, ocena wykonywanych przez studenta zadań w ramach laboratorium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E2_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe: