Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Fluid mechanics
Course of study:
2019/2020
Code:
SENR-1-302-s
Faculty of:
Energy and Fuels
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Energy Engineering
Semester:
3
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Fornalik-Wajs Elżbieta (elaf@agh.edu.pl)
Module summary

Moduł rozwija i ugruntowuje wiedzę w tematyce mechaniki płynów.

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)
Social competence: is able to
M_K001 ma świadomość odpowiedzialności za samodzielnie lub wspólnie realizowane zadania oraz przestrzegania zasad etyki zawodowej ENR1A_K03 Test,
Execution of exercises,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_K002 ma świadomość konieczności krytycznego podejścia do posiadanej wiedzy, rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się ENR1A_K01 Activity during classes,
Oral answer,
Participation in a discussion,
Execution of exercises,
Execution of laboratory classes
Skills: he can
M_U001 wykorzystuje metody eksperymentalne w analizie zjawisk mechaniki płynów oraz potrafi zinterpretować przebieg procesów rzeczywistych z wykorzystaniem praw mechaniki płynów ENR1A_U03, ENR1A_U02 Activity during classes,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_U002 potrafi rozwiązywać analitycznie typowe zadania mechaniki płynów oraz opisać przebieg procesów rzeczywistych ENR1A_U03, ENR1A_U02 Activity during classes,
Examination,
Test,
Oral answer,
Execution of exercises,
Execution of laboratory classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 zna ogólny opis matematyczny zjawisk ciągłych i dyskretnych z zakresu mechaniki płynów, rozumie zjawiska i procesy fizyczne w przyrodzie oraz zna podstawowe prawa mechaniki płynów ENR1A_W01, ENR1A_W06 Completion of laboratory classes,
Participation in a discussion,
Oral answer,
Activity during classes,
Execution of laboratory classes,
Execution of exercises,
Examination,
Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 15 15 0 0 0 0 0 0 0 0
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
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 ma świadomość odpowiedzialności za samodzielnie lub wspólnie realizowane zadania oraz przestrzegania zasad etyki zawodowej - + + - - - - - - - -
M_K002 ma świadomość konieczności krytycznego podejścia do posiadanej wiedzy, rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się + + + - - - - - - - -
Skills
M_U001 wykorzystuje metody eksperymentalne w analizie zjawisk mechaniki płynów oraz potrafi zinterpretować przebieg procesów rzeczywistych z wykorzystaniem praw mechaniki płynów - - + - - - - - - - -
M_U002 potrafi rozwiązywać analitycznie typowe zadania mechaniki płynów oraz opisać przebieg procesów rzeczywistych - + - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 zna ogólny opis matematyczny zjawisk ciągłych i dyskretnych z zakresu mechaniki płynów, rozumie zjawiska i procesy fizyczne w przyrodzie oraz zna podstawowe prawa mechaniki płynów + + + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 133 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 h
Preparation for classes 30 h
Realization of independently performed tasks 40 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 1 h
Module content
Lectures (30h):

Wstęp, podstawowe pojęcia i jednostki mechaniki płynów. Płyny i ich własności.
Statyka. Rozkład ciśnienia w płynie. Ciśnienie i siły hydrostatyczne. Pomiary ciśnienia.
Podstawowe prawa mechaniki płynów. Zasady zachowania masy, pędu i energii w ujęciu całkowym.
Funkcja prądu, przepływy potencjalne
Analiza wymiarowa i teoria podobieństwa w odniesieniu do mechaniki płynów. Liczby kryterialne
Przepływ cieczy lepkich w kanałach. Przepływomierze
Warstwa przyścienna

Auditorium classes (15h):

Ciśnienie hydrostatyczne w cieczach i gazach
Napór cieczy
Ciała zanurzone w cieczy
Linia prądu, tor elementu płynu
Cyrkulacja, rotacja pola prędkości
Przepływy potencjalne
Zasady zachowania masy, pędu i energii w ujęciu całkowym. Równanie Bernoulli’ego
Analiza wymiarowa, liczby kryterialne
Przepływy w kanałach

Laboratory classes (15h):

1. Pomiar natężenia przepływu
2. Pomiar współczynnika oporu liniowego
3. Pomiar współczynnika oporu lokalnego
4. Pomiar współczynnika przepuszczalności ośrodka porowatego
5. Wyznaczanie rozkładu prędkości przy przepływie przez kanał

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Auditorium classes: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunek zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych
Szczegółowe zasady zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych przedstawiane są na pierwszych zajęciach.
Sposób obliczania oceny z ćwiczeń audytoryjnych:
OCA=0.6·Ok+0.4·Oo
gdzie: OCA – ocena z ćwiczeń audytoryjnych; Ok – średnia z ocen z kolokwiów; Oo – średnia z ocen z
odpowiedzi.
• Jeżeli w ciągu semestru któreś z kolokwiów nie zostanie zaliczone, to na koniec semestru należy napisać kolokwium zaliczeniowe z całości materiału; w tym wypadku ocena pozytywna z kolokwiów cząstkowych jest traktowana jak ocena z odpowiedzi, a ocena z ćwiczeń audytoryjnych jest obliczana w następujący sposób
OCA=0.6·Oz+0.4·Ow
gdzie: OCA – ocena z ćwiczeń audytoryjnych; Oz – ocena z kolokwium zaliczeniowego; Ow – średnia
ocen z semestru;
• Są 3 terminy kolokwiów zaliczeniowych i ocena jest obliczana jako
I termin ocena z kolokwium zaliczeniowego,
II termin · 0.8 + 0.2 · ocena z I terminu,
III termin · 0.6 + 0.4 · ocena z II terminu.

Warunek zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych
Szczegółowe zasady zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych przedstawiane są na pierwszych zajęciach, po czym ich opis umieszczony zostanie na stronie Katedry Podstawowych Problemów Energetyki.
Wszystkie ćwiczenia laboratoryjne muszą być zaliczone, aby ta forma zajęć została zaliczona. W przypadku braku zaliczenia jednego ćwiczenia, jest możliwość jego odrobienia w terminie wyznaczonym przez prowadzącego. Będzie tylko jeden termin na odrabianie ćwiczeń laboratoryjnych.

Sposób obliczania oceny z ćwiczeń laboratoryjnych:
OCL=0.3·Oo+0.3·Os+0.4·Oz
gdzie: OCL – ocena z ćwiczeń laboratoryjnych; Oo – średnia z ocen z odpowiedzi; Os – średnia z ocen ze
sprawozdań; Oz – ocena z kolokwium zaliczeniowego (przy czym,
z każdego ćwiczenia musi zostać uzyskana ocena pozytywna).

Warunek przystąpienia do egzaminu
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest uzyskanie zaliczeń z ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Auditorium classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

Ocena średnia ważona = 0.4·ocena z egzaminu·w+0.3·ocena z ćwiczeń audytoryjnych·w +0.3·ocena z ćwiczeń laboratoryjnych·w
w = 1 dla I terminu, w = 0,9 dla II terminu, w = 0,8 dla III terminu

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Nieobecność podczas ćwiczeń laboratoryjnych
Wszystkie ćwiczenia laboratoryjne muszą być zaliczone, aby ta forma zajęć została zaliczona. W przypadku braku zaliczenia jednego ćwiczenia, jest możliwość jego odrobienia w terminie wyznaczonym przez prowadzącego. Będzie tylko jeden termin na odrabianie ćwiczeń laboratoryjnych.

Nieobecność podczas ćwiczeń audytoryjnych
Obecność na ćwiczeniach audytoryjnych i laboratoryjnych jest obowiązkowa. Dopuszczalna jest jedna usprawiedliwiona nieobecność, przy czym student sam nadrabia zaległy materiał wraz z ćwiczeniami rachunkowymi do kolejnych zajęć.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość rachunku różniczkowego i całkowego

Recommended literature and teaching resources:

1. Jeżowiecka-Kabsch K., Szewczyk H., Mechanika płynów, Oficyna Wydawnicza Politechniki
Wrocławskiej, Wrocław 2001
2. Duckworth R.A., Mechanika płynów, WNT, Warszawa 1983
3. Prosnak W., Mechanika płynów, PWN, Warszawa 1970
4. Gryboś R., Mechanika płynów, Politechnika Śląska, Gliwice 1991
5. White F.W. Fluid mechanics, Mc Graw Hill, 1985
6. Kundu K.P., Cohen I.M., Fluid mechanics, Elsevier, 2002
7. Cengel Y.A., Cimbala J.M., Fluid Mechanics, Fundamentals and Applications, Mc Graw-Hill, 2006

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

E. Fornalik-Wajs, Thermo-magnetic convection – method of the fluid flow and heat transfer control,
Paliwa i energia XXI wieku, Wydawnictwo Naukowe „Akapit”, Kraków, 199–224, 2014.
S. Kenjeres, L. Pyrda, E. Fornalik-Wajs, J.S. Szmyd, Numerical and experimental study of Rayleigh-
Bénard-Kelvin convection, Flow, Turbulence and Combustion, 92, 371–393, 2014.
E. Fornalik (2007), Flow patterns generated by a strong magnetic field, Journal of Theoretical and
Applied Mechanics, ISSN 1429-2955, Indeks 365238, no. 3, vol. 45, pp. 557-568.
E. Fornalik, J. S. Szmyd (2007), Experimental investigations of jet flows, Journal of Theoretical and
Applied Mechanics, ISSN 1429-2955, Indeks 365238, no. 3, vol. 45, pp. 569-586.
K. Nakabe, E. Fornalik, J. F. Eschenbacher, Y. Yamamoto, T. Ohta and K. Suzuki (2001), Interactions of
longitudinal vortices generated by twin inclined jets and enhancement of impingement heat transfer,
Int. J. Heat and Fluid Flow, vol. 22, pp. 287-292.

Additional information:

Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest uzyskanie zaliczeń z ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych. Dopuszcza się możliwość zdawania egzaminu ustnego po otrzymaniu z ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych średniej oceny 4.5.