Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Termodynamika w procesach energetycznych
Course of study:
2019/2020
Code:
RMBM-2-111-SM-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Inżynieria Zrównoważonych Systemów Energetycznych
Field of study:
Mechanical Engineering
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Wojciechowski Jerzy (jwojcie@agh.edu.pl)
Module summary

Podstawowe zasady i prawa termodynamiki są wykorzystane do opisu i analizy procesów energetycznych i maszyn cieplnych.

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 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy w zakresie termodynamiki i jej stosowania do opisu procesów i parametrów pracy maszyn energetycznych. MBM2A_K01, MBM2A_K07, MBM2A_K03, MBM2A_K02 Completion of laboratory classes,
Execution of laboratory classes,
Report,
Oral answer,
Test,
Activity during classes
M_K002 Jest przygotowany do działalności twórczej w działach projektowych różnych przedsiębiorstw związanych z projektowaniem i wytwarzaniem maszyn i urządzeń energetycznych MBM2A_K01, MBM2A_K03, MBM2A_K06, MBM2A_K02 Completion of laboratory classes,
Test results,
Report,
Test,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Umie zidentyfikować procesy termodynamiczne występujące w maszynach cieplnych i procesach technologicznych. MBM2A_U11, MBM2A_U18, MBM2A_U01, MBM2A_U05, MBM2A_U09, MBM2A_U10 Test results,
Report,
Oral answer,
Test,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Posiada wiedzę o zasadach działania i sposobie opisu matematycznego zjawisk termodynamicznych w procesach energetycznych Zna problematykę dotyczącą procesów energetycznych oraz maszyn i urządzeń energetycznych MBM2A_W06, MBM2A_W17, MBM2A_W05, MBM2A_W14, MBM2A_W07 Test results,
Oral answer,
Test,
Activity during classes
M_W002 Posiada specjalistyczną wiedzę dotyczącą zagadnień projektowania i eksploatacji maszyn cieplnych. Ma wiedzę na temat współczesnych materiałów inżynierskich, kształtowania ich struktury i własności, zasad doboru materiałów inżynierskich i ich zastosowania w konstruowaniu maszyn cieplnych i urządzeń energetycznych. MBM2A_W05, MBM2A_W09, MBM2A_W07 Test results,
Test
M_W003 Umie przeprowadzić analizę i ocenę wyników badań i pomiarów parametrów pracy maszyn cieplnych. MBM2A_U11, MBM2A_U10, MBM2A_U20 Completion of laboratory classes,
Oral answer,
Execution of laboratory classes,
Report,
Test,
Activity during classes
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
50 26 16 8 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 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy w zakresie termodynamiki i jej stosowania do opisu procesów i parametrów pracy maszyn energetycznych. + + + - - - - - - - -
M_K002 Jest przygotowany do działalności twórczej w działach projektowych różnych przedsiębiorstw związanych z projektowaniem i wytwarzaniem maszyn i urządzeń energetycznych + + + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Umie zidentyfikować procesy termodynamiczne występujące w maszynach cieplnych i procesach technologicznych. + + + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Posiada wiedzę o zasadach działania i sposobie opisu matematycznego zjawisk termodynamicznych w procesach energetycznych Zna problematykę dotyczącą procesów energetycznych oraz maszyn i urządzeń energetycznych + + + - - - - - - - -
M_W002 Posiada specjalistyczną wiedzę dotyczącą zagadnień projektowania i eksploatacji maszyn cieplnych. Ma wiedzę na temat współczesnych materiałów inżynierskich, kształtowania ich struktury i własności, zasad doboru materiałów inżynierskich i ich zastosowania w konstruowaniu maszyn cieplnych i urządzeń energetycznych. + + - - - - - - - - -
M_W003 Umie przeprowadzić analizę i ocenę wyników badań i pomiarów parametrów pracy maszyn cieplnych. + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 90 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 50 h
Preparation for classes 15 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 8 h
Realization of independently performed tasks 15 h
Examination or Final test 2 h
Module content
Lectures (26h):

1. Przepływ czynnika ściśliwego. Przepływ pod- i naddźwiękowy. – 2h.
2. Procesy dławienia. – 2h
3. Dysze. – 2h
4. Silniki parowe. – 2h
5. Turbiny cieplne (parowe i gazowe). – 2h
6. Procesy sprężania. Sprężarki. – 4h
7. Obiegi silników spalinowych. – 4h
8. Urządzenia chłodnicze. – 2h
9. Pompy ciepła. – 2h
10. Suszenie i nawilżanie. – 2h
11. Przemiany fazowe. – 2h
12. Kolokwium zaliczeniowe z wykładów

Auditorium classes (16h):

1. Przepływ czynnika ściśliwego. – 2h
2. Przepływ poddźwiękowy. Dysza podkrytyczna – 2h
3. Przepływ naddźwiękowy. Dysza nadkrytyczna – 2h
4. Procesy sprężania, wyznaczenie podstawowych parametrów pracy sprężarki. – 2h
5. Sprężanie wielostopniowe, określanie ilości stopni sprężarki – 2h
6. Obiegi prawobieżne. Silniki spalinowe, wyznaczanie pracy i sprawności obiegu – 2h
7. Obiegi lewobieżne; chłodziarki, pompy ciepła – 2h
8. Suszenie i nawilżanie. Zapotrzebowanie na ciepło – 2h

Laboratory classes (8h):

1. Przepływ czynnika ściśliwego. Pomiar strumienia płynu za pomocą zwężek pomiarowych – 2h
2. Obiegi lewobieżne. Chłodziarka – 2h
3. Sprężarki wyporowe. Wykres indykatorowy – 2h
4. Obiegi prawobieżne. Silniki turboodrzutowy. – 2h

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:

Ćwiczenia audytoryjne zaliczone na podstawie kolokwium. Minimum dwa kolokwia, wszystkie kolokwia muszą być zaliczone na ocenę pozytywną. Wysokość zaliczenia jest średnią z ocen z kolokwium, może uwzględniać oceny za aktywność na zajęciach. W czasie semestru sposób poprawy niezaliczonych kolokwiów i liczbę podejść ustala prowadzący zajęcia. Terminem podstawowym uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w semestrze. Student ma prawo do jednego terminu poprawkowego, w zasadniczej części sesji, w celu uzyskania zaliczenia; jedno niezaliczone kolokwium z ćwiczeń audytoryjnych; (lub „całościowe” kolokwium z semestru – jeden dodatkowy termin w sesji). Odpisywanie na kolokwium – ściągi, rozmowy, itp. – skutkuje oceną 2,0 z zajęć i niezaliczeniem ćwiczeń audytoryjnych. Dopuszczalne są dwie nieobecności na zajęciach. Nieobecność na kolokwium powinna być usprawiedliwiona na pierwszych zajęciach po kolokwium. Przy braku usprawiedliwienia, nieobecność jest traktowana jak celowy unik i zaliczenie kolokwium odbywa się tak jak przy ocenie niedostatecznej. Przy braku zaliczenia w terminie podstawowym, przy obliczaniu wysokości zaliczenia w terminach poprawkowych uwzględniane są oceny niedostateczne (2,0).
Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane na podstawie zaliczeń z poszczególnych ćwiczeń; do zaliczenia ćwiczenia konieczne jest poprawne wykonanie opracowania wyników pomiarów (sprawozdania) i zaliczenie podstaw teoretycznych. Wysokość zaliczenia jest średnią z ocen z poszczególnych ćwiczeń. Wszystkie ćwiczenia laboratoryjne muszą być „odrobione”, sposób odrabiania, usprawiedliwionych, nieobecności określa prowadzący dane ćwiczenie. Nieobecność powinna być usprawiedliwiona na pierwszych zajęciach po jej wystąpieniu. W czasie semestru sposób poprawy niezaliczonych ćwiczeń i liczbę podejść ustala prowadzący ćwiczenie. Terminem podstawowym uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w semestrze. Student ma prawo do jednego terminu poprawkowego, w zasadniczej części sesji, w celu uzyskania zaliczenia; jedno niezaliczone ćwiczenie laboratoryjne do poprawy. Niesamodzielne wykonanie sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych, odpisywanie na kolokwium lub przy zaliczaniu – ściągi, rozmowy, itp. – skutkuje oceną 2,0 z zajęć i niezaliczeniem ćwiczeń laboratoryjnych. Przy braku zaliczenia w terminie podstawowym, przy obliczaniu wysokości zaliczenia w terminach poprawkowych uwzględniane są oceny niedostateczne (2,0).
Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie (pozytywna ocena) 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.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 0,6 oceny z kolokwium z wykładu + 0,2 oceny z ćwiczeń laboratoryjnych + 0,2 oceny z ćwiczeń audytoryjnych

Przy wyznaczaniu oceny końcowej brane są pod uwagę oceny niedostateczne (2,0) z wszystkich, niezdanych kolokwiów z wykładu.

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

Ćwiczenia audytoryjne: dopuszczalne są dwie nieobecności na zajęciach. Nieobecność na kolokwium powinna być usprawiedliwiona na pierwszych zajęciach po kolokwium. Przy braku usprawiedliwienia, nieobecność jest traktowana jak celowy unik i zaliczenie kolokwium odbywa się tak jak przy ocenie niedostatecznej.
Ćwiczenia laboratoryjne: wszystkie ćwiczenia muszą być odrobione. Zajęcia należy odrobić, za zgodą prowadzącego ćwiczenie, z inną grupą, przy braku takiej możliwości ćwiczenie należy odrobić w dodatkowym terminie lub na zasadach uzgodnionych z prowadzącym ćwiczenie. Odrabianie zajęć musi zakończyć się przed końcem zajęć w semestrze.

Prerequisites and additional requirements:

zaliczony kurs z matematyki i fizyki, znajomość podstaw termodynamiki i mechaniki płynów

Recommended literature and teaching resources:

1.Laudyn D., Pawlik M., Strzelczyk F.: Elektrownie. Wyd. 2. WNT, Warszawa 2000.
2.Energetyka. Tom II. Obsługa i eksploatacja urządzeń, instalacji i sieci. Praca zbiorowa. Europex. Kraków 2000.
3.Szewczyk W., Wojciechowski J.: Wykłady z termodynamiki z przykładami zadań. AGH, Kraków 2007.
4.Schobeiri M.: Turbomachinery Flow Physics and Dynamic Performance. Springer, Berlin 2005.
5.Rolle K. C.: Thermodynamics and Heat Power. Pearson Prentce Hall, New Jersey 2005.
6.Stańda J., Górecki J., Andruszkiewicz A.: Badanie maszyn i urządzeń energetycznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004.
7.Badur J.: Numeryczne modelowanie zrównoważonego spalania w turbinach gazowych. Wydawnictwo IMP PAN, Gdańsk 2003.
8.Fuchs H. U.: The Dynamics of Heat. Springer, New York 2010.

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

Szewczyk W,. Wojciechowski J.: Wykłady z Termodynamiki z przykładami zadań. Część I – procesy termodynamiczne. Skrypt AGH, Kraków 2007.
Wojciechowski J., Bergander M., J., Schmidt D., P., Hebert D., P., Szklarz M.: Condensing Ejektor for Secondo Step Compression In Refrigeration Cycles. 12th International Refrigeration and Air Conditioning Conference At Purdze. July 14 – 17, 2008.
Wojciechowski J.: rozdział: Turbiny gazowe w Instalacje i sieci gazowe dla praktyków, praca pod redakcją M. Łaciaka, Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Warszawa 2010, ISBN 978-83-7536-012-6
Wojciechowski J.: Applcation of the GMC-1000 and GMC-2000 mine Cooling Units for Central Air-Conditioning in Underground Mines. Archives of Mining Sciences (Archiwum Górnictwa) Volume 58, Issue 2, Kraków 2013. s.199 – 216.

Additional information:

1. Kolokwium zaliczeniowe z wykładów obejmuje zagadnienia omówione na wykładach.
2. Kolokwium może mieć formę pytań otwartych lub być w postaci testu pojedynczego wyboru.
3. Pytanie są punktowane. Ocena pozytywna z kolokwium z wykładów jest przy sumarycznej ilości punktów równej 51%.
4. Stwierdzenie niesamodzielności pracy lub korzystanie z niedozwolonych materiałów na kolokwiach oraz zaliczeniach ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych skutkuje oceną niedostateczną i brakiem zaliczenia przedmiotu.
5. Stwierdzenie niesamodzielności pracy lub korzystanie z niedozwolonych materiałów na kolokwium zaliczeniowym z wykładów skutkuje oceną niedostateczną, utratą terminów poprawkowych i brakiem zaliczenia z przedmiotu.
6. Przy wyznaczaniu oceny końcowej brane są pod uwagę oceny niedostateczne (2,0) z wszystkich, niezdanych terminów kolokwium zaliczeniowego z wykładów.
7. Terminem podstawowym uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w semestrze.
8. Student ma prawo do jednego terminu poprawkowego, w zasadniczej części sesji, w celu uzyskania zaliczenia.
a). jedno niezaliczone ćwiczenie laboratoryjne do poprawy;
b). jedno niezaliczone kolokwium z ćwiczeń audytoryjnych; (lub „całościowe” kolokwium z semestru – jeden dodatkowy termin w sesji);
9. W czasie semestru sposób poprawy (niezaliczonych kolokwiów lub ćwiczeń laboratoryjnych) i liczbę podejść ustala prowadzący zajęcia.
10. Uzyskanie zaliczenia w terminie poprawkowym powinno być nie później, jak do końca podstawowej części sesji egzaminacyjnej.
11. Przy braku zaliczenia do końca zajęć w semestrze do wirtualnego dziekanatu jest wpisywana ocena 2,0 w pierwszym terminie, przy braku zaliczenia do końca pierwszego tygodnia sesji – ocena 2,0 w drugim terminie, przy braku zaliczenia do końca podstawowej części sesji – ocena 2,0 w trzecim terminie.
12. Przy otrzymaniu oceny 2,0 w pierwszym terminie zaliczania ćwiczenia lub kolokwium, przy poprawie student może otrzymać tylko 3,0.
13. Brak zaliczenia z ćwiczeń (audytoryjnych lub laboratoryjnych) w terminie podstawowym (2,0) jest uwzględniany do wartości zaliczenia w terminach poprawkowych.
14. Niesamodzielne wykonanie sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych, odpisywanie na kolokwium lub przy zaliczaniu – ściągi, rozmowy, itp. – skutkuje oceną 2,0 z zajęć i niezaliczeniem przedmiotu.
15. Nieobecność na kolokwium powinna być usprawiedliwiona na pierwszych zajęciach po kolokwium. Przy braku usprawiedliwienia, nieobecność jest traktowana jak celowy unik i zaliczenie kolokwium odbywa się tak jak przy ocenie niedostatecznej.