Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Mechanika płynów
Course of study:
2016/2017
Code:
BEZ-1-308-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Ecological Sources of Energy
Semester:
3
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 ma podstawową wiedze teoretyczną i praktyczną w zakresie własności oraz statyki i dynamiki płynów. Student potrafi zidentyfikować i scharakteryzować parametry przepływu płynu.

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_U082 Student potrafi zastosować praktycznie równania mechaniki płynów w układach przemysłowych i w ośrodkach porowych. EZ1A_W02, EZ1A_W16, EZ1A_U03, EZ1A_W09 Test
M_U084 Student potrafi zidentyfikować i scharakteryzować parametry przepływu płynu w układach technologicznych i złożowych oraz umie dokonać przeliczeń wielkości fizycznych w różnych układach jednostek EZ1A_W01, EZ1A_W11, EZ1A_W06, EZ1A_U04 Test,
Project
M_U085 Student umie przeanalizować zadane wielkości i geometrie układu transportu płynu w celu optymalizacji parametrów przepływu i energooszczędności EZ1A_U05, EZ1A_W04, EZ1A_U04 Project
M_U087 Student potrafi samodzielnie zaprojektować układ fizyczny transportu cieczy i umie i wykonać obliczenia projektowe parametrów przepływu EZ1A_W16, EZ1A_U05, EZ1A_W04, EZ1A_U04 Project
Knowledge
M_W112 Student ma podstawową wiedze teoretyczną i praktyczną w zakresie własności i przepływu płynów w układach przemysłowych i w ośrodkach porowych EZ1A_W11, EZ1A_W06, EZ1A_W09 Test
M_W114 Student ma wiedzę w zakresie charakterystyki płynu doskonałego i rzeczywistego w warunkach statycznych i dynamicznych EZ1A_W11, EZ1A_W06 Test
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_U082 Student potrafi zastosować praktycznie równania mechaniki płynów w układach przemysłowych i w ośrodkach porowych. + + - - - - - - - - -
M_U084 Student potrafi zidentyfikować i scharakteryzować parametry przepływu płynu w układach technologicznych i złożowych oraz umie dokonać przeliczeń wielkości fizycznych w różnych układach jednostek + + + - - - - - - - -
M_U085 Student umie przeanalizować zadane wielkości i geometrie układu transportu płynu w celu optymalizacji parametrów przepływu i energooszczędności - + + - - - - - - - -
M_U087 Student potrafi samodzielnie zaprojektować układ fizyczny transportu cieczy i umie i wykonać obliczenia projektowe parametrów przepływu - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W112 Student ma podstawową wiedze teoretyczną i praktyczną w zakresie własności i przepływu płynów w układach przemysłowych i w ośrodkach porowych + - - - - - - - - - -
M_W114 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 (2h).
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 (1h).
3. Równanie Pascala. Równowaga cieczy w naczyniach połączonych. Napory płynu na powierzchnie. Wypór hydrostatyczny. Równowaga ciał pływających (1h).
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 (2h).
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 (1h).
6. Opory hydrauliczne przy przepływie przez przewody. Punkty spiętrzenia. Przepływy cieczy w rurociągach i zagadnienia optymalizacji średnicy rurociągu i oporów przepływu (1h).
7. Zagadnienia związane z przepływem gazu. Parametry termodynamiczne wpływające na stan ruchu. Pojęcie entropii. Związek między ciśnieniem, gęstością i entropią (2h).
8. Przepływ cieczy w kanałach otwartych i instalacjach sanitarnych (1h).
9. Ośrodki porowe. Transport płynu w ośrodku porowym. Oddziaływanie płynu z ośrodkiem, siły adhezji i kohezji. Napięcie powierzchniowe, wznios kapilarny. Równania filtracji liniowej, prawo Darc’y, przepływ jednoosiowy i płasko radialny. Filtracja nieliniowa. (2h).
10.Przepływ jednowymiarowy i płasko radialny cieczy i gazów. średni współczynnik przepuszczalności dla poziomo i prostopadle ułożonych warstw (2h).

Auditorium classes:

Student rozwiązuje zagadnienia i wykonuje obliczenia obejmujące:
• Wyznaczanie i przeliczanie parametrów fizycznych płynu w różnych układach jednostek
• Równanie ciągłości
• Obliczanie naporu płynu na powierzchnie
• Rozwiązywanie i zastosowanie równania Bernoulliego
• Równowagę ciał pływających
• Zastosowanie kryterium Reynoldsa
• Wyznaczanie ciśnienia w układach u-rurek
• filtrację płynów w ośrodkach porowych.

Laboratory classes:

Student podczas ćwiczeń laboratoryjnych wykonuje ćwiczenia związaniem z obliczaniem oporów przepływu strumienia cieczy. Wykonuje projekt rurociagu do transportu cieczy i przeprowadza obliczenia symulacyjne dotyczące optymalizacji oporów przepływu, doboru średnic rurociągu oraz obliczenia energochłonności transportu czynnika.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 85 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 15 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Participation in auditorium classes 15 h
Preparation for classes 30 h
Participation in laboratory classes 15 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 z zajęć laboratoryjnych

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