Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mechanika płynów
Tok studiów:
2016/2017
Kod:
BEZ-1-308-s
Wydział:
Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Ekologiczne Źródła Energii
Semestr:
3
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
mgr inż. Soboń Jan (sobon@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
mgr inż. Soboń Jan (sobon@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Student ma podstawową wiedze teoretyczną i praktyczną w zakresie własności oraz statyki i dynamiki płynów. Student potrafi zidentyfikować i scharakteryzować parametry przepływu płynu.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
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 Kolokwium
M_W114 Student ma wiedzę w zakresie charakterystyki płynu doskonałego i rzeczywistego w warunkach statycznych i dynamicznych EZ1A_W11, EZ1A_W06 Kolokwium
Umiejętności
M_U082 Student potrafi zastosować praktycznie równania mechaniki płynów w układach przemysłowych i w ośrodkach porowych. EZ1A_W02, EZ1A_W16, EZ1A_U03, EZ1A_W09 Kolokwium
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 Kolokwium,
Projekt
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 Projekt
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 Projekt
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
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 + - - - - - - - - - -
Umiejętności
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 - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

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).

Ćwiczenia audytoryjne:

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.

Ćwiczenia laboratoryjne:

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.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 85 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w wykładach 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 15 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 15 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

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

Wymagania wstępne i dodatkowe:

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

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.

Informacje dodatkowe:

Brak