Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Fluid Mechanics
Course of study:
2015/2016
Code:
BIS-1-622-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
6
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
mgr inż. Soboń Jan (sobon@agh.edu.pl)
Academic teachers:
mgr inż. Soboń Jan (sobon@agh.edu.pl)
Module summary

Student posiada podstawową wiedzę w zakresie własności i przepływu płynów w układach przemysłowych i w ośrodkach porowych. Potrafi rozróćnić wielkości fizyczne płynu w róznych układach jednostek.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Skills
M_U001 Student potrafi zastosować praktycznie równania mechaniki płynów w układach przemysłowych i w ośrodkach porowych. IS1A_W04, IS1A_U20, IS1A_U17, IS1A_U15 Examination,
Execution of exercises
M_U002 Student potrafi zidentyfikować i scharakteryzować parametry przepływu płynu w układach technologicznych i złożowych oraz umie dokonać przeliczeń wielkości fizycznych w różnych układach jednostek IS1A_W06, IS1A_W04, IS1A_W02, IS1A_U17 Examination,
Project
M_U003 Student umie przeanalizować zadane wielkości i geometrie układu transportu płynu w celu optymalizacji parametrów przepływu i energooszczędności IS1A_W06, IS1A_W04, IS1A_U20, IS1A_W02 Project,
Execution of exercises
M_U004 Student potrafi samodzielnie zaprojektować układ fizyczny transportu cieczy i umie i wykonać obliczenia projektowe parametrów przepływu IS1A_W06, IS1A_W04, IS1A_U20, IS1A_W02, IS1A_U11 Project,
Execution of exercises
Knowledge
M_W001 Student ma podstawową wiedze teoretyczną i praktyczną w zakresie własności i przepływu płynów w układach przemysłowych i w ośrodkach porowych IS1A_W06, IS1A_W04, IS1A_W02, IS1A_W01 Examination
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie charakterystyki płynu doskonałego i rzeczywistego w warunkach statycznych i dynamicznych IS1A_W06, IS1A_W04, IS1A_W02, IS1A_W01 Examination
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Skills
M_U001 Student potrafi zastosować praktycznie równania mechaniki płynów w układach przemysłowych i w ośrodkach porowych. + + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zidentyfikować i scharakteryzować parametry przepływu płynu w układach technologicznych i złożowych oraz umie dokonać przeliczeń wielkości fizycznych w różnych układach jednostek + + - - - - - - - - -
M_U003 Student umie przeanalizować zadane wielkości i geometrie układu transportu płynu w celu optymalizacji parametrów przepływu i energooszczędności - + - - - - - - - - -
M_U004 Student potrafi samodzielnie zaprojektować układ fizyczny transportu cieczy i umie i wykonać obliczenia projektowe parametrów przepływu - + - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student ma podstawową wiedze teoretyczną i praktyczną w zakresie własności i przepływu płynów w układach przemysłowych i w ośrodkach porowych + - - - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie charakterystyki płynu doskonałego i rzeczywistego w warunkach statycznych i dynamicznych + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1. Parametry fizyczne płynu, gęstość, lepkość, napięcie powierzchniowe. Siły masowe i powierzchniowe, ciśnienie, bezwładność. Zastosowania płynów w układach przemysłowych pozyskania energii ze źródeł odnawialnych i konwencjonalnych.
2. Pojęcie płynu doskonałego. Płyny rzeczywiste. Płyn jako ośrodek ciągły. Płyny w warunkach normalnych. Pola fizyczne; skalarne i wektorowe. Zagadnienie statyki płynu o stałej gęstości .
3. Równanie Pascala. Równowaga cieczy w naczyniach połączonych. Napory płynu na powierzchnie. Wypór hydrostatyczny. Równowaga ciał pływających
4. Opisy ruchu płynów. Siły działające w płynach. Pojęcie toru ruchu i strugi. Definicja strumienia objętości i masy. Podstawowe równania przepływu. Równanie ciągłości. Równanie Eulera w dynamice płynu nielepkiego. Całka Bernoulliego jako opis ruchu stacjonarnego. Przepływ potencjalny. Przepływy cieczy w rurociągach poziomych, nachylonych i pionowych .
5. Ruch laminarny, ruch turbulentny. Kryterialny parametr Reynoldsa. Wypływy ze zbiorników. Wzór Torricellego. Zależność pomiędzy natężeniem wypływu a wysokościami napełnienia zbiornika. Energia strumienia i moc turbin wodnych. Przepływ cieczy w kanałach otwartych.
6. Opory hydrauliczne przy przepływie przez przewody. Przepływy cieczy w rurociągach i zagadnienia optymalizacji średnicy rurociągu i oporów przepływu.
7. Zagadnienia związane z przepływem gazu. Parametry termodynamiczne wpływające na stan ruchu. Pojęcie entropii. Związek między ciśnieniem, gęstością i entropią.
8. Ciśnienie słupa gazu, wzór barometryczny. Ciśnienia złożowe gazu ziemnego i wód termalnych.
9. Przepływ cieczy w kanałach otwartych Punkty spiętrzenia.
10. Ośrodki porowe. Transport płynu w ośrodku porowym. Równania filtracji liniowej, prawo Darc’y, przepływ jednoosiowy i płasko radialny. Filtracja nieliniowa. Wydobycie i reiniekcja wód termalnych.
11. Pozyskanie energii z wód termalnych, hydrodynamiczne układy systemów eksploatacji.

Auditorium classes:

Student rozwiązuje zagadnienia i wykonuje obliczenia związane z:
• wyznaczaniem i przeliczaniem parametrów fizycznych płynu w różnych układach jednostek
• równaniem ciągłości
• obliczaniem naporów płynu na powierzchnie
• rozwiązywaniem i zastosowaniem równania Bernoulliego
• równowagą ciał pływających
• zastosowaniem kryterium Reynoldsa
• wyznaczaniem oporów przepływu w kanałach otwartych
• filtracją płynów w ośrodkach porowych.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 83 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 30 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Participation in auditorium classes 15 h
Preparation for classes 26 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 0,4*ocena z kolokwium zaliczeniowego z wykładów + 0,2 * ocena z kolokwium + 0,4* ocena ze sprawozdań

Prerequisites and additional requirements:

• Znajomość podstawowych zasad obliczeń matematycznych i fizycznych
• Znajomość podstaw działania urządzeń hydraulicznych

Recommended literature and teaching resources:

Walden H.: Mechanika płynów, Wyd. Polit. Warszawskiej , Warszawa 1983; Gołębiewski C., Łuczywek E., Walicki E.: Zbiór zadań z mechaniki płynów, PWN Warszawa 1980; Wacławik J., Roszczynialski W., Filek K. – Mechanika płynów – ćwiczenia laboratoryjne, skr. ucz. AGH, Kraków 1981.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Nagy S., Soboń J., 2007. Geothermal waters reinjection into sandstones and carbonate reservoir rocks; p. 347-354. Zeszyty Naukowe AGH: Wiertnictwo, Nafta, Gaz. Tom 24, zeszyt 1. AGH Kraków 2007 (podstawa pkt., poz. 772 na liście MNiOŚ).

Górecki W., Słupczyński K., Soboń J., 1998. Hydrodynamic condition of hydrocarbon accumulation in Sub-Zechstein structural complexes of Western Pomerania in Conference and Exhibition Modern Exploration and Improved Oil and Gas Recovery Methods. 1-4 September 1998.

Górecki W., Słupczyński K., Soboń J., 1995. Abnormally High Reservoir Pressures in the Main Dolomite Fm., West Pomerania, Northern Poland. In: Conf. East Meets West “Modern Exploration and Improved Oil and Gas Recovery Methods”. Kraków.

Additional information:

None