Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mechanika płynów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
OIPO-2-111-OD-n
Wydział:
Odlewnictwa
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Odlewnictwo
Kierunek:
Inżynieria Procesów Odlewniczych
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Niestacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Piwowarski Grzegorz (piwgrz@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł obejmuje mechanikę płynów począwszy od podstawowych definicji, poprzez omówienie statyki, kinematyki oraz dynamiki płynów ze szczególnym uwzględnieniem ruchu ciekłego metalu w układzie wlewowym.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Zna podstawowe równania opisujące procesy wymiany ciepła na drodze przewodzenia i konwekcji IPO2A_W01 Kolokwium
M_W002 Zna zasady teorii podobieństwa. Rozumie zagadnienia wymiany ciepła przy przepływie płynów w kanałach zamkniętych IPO2A_W01 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Rozumie zagadnienia statyki, kinematyki i dynamiki dla płynu doskonałego i rzeczywistego. Potrafi wyznaczać lokalne i liniowe straty energii. IPO2A_U02, IPO2A_U03 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Zna i potrafi wykorzystać metody pomiaru ciśnienienia, prędkości i natężenia przepływu płynu. IPO2A_U02, IPO2A_U03 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Potrafi zastosować uogólnione równanie Bernoulliego do analizy konstrukcji układów wlewowych. IPO2A_U02, IPO2A_U03 Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
15 10 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Zna podstawowe równania opisujące procesy wymiany ciepła na drodze przewodzenia i konwekcji + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna zasady teorii podobieństwa. Rozumie zagadnienia wymiany ciepła przy przepływie płynów w kanałach zamkniętych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Rozumie zagadnienia statyki, kinematyki i dynamiki dla płynu doskonałego i rzeczywistego. Potrafi wyznaczać lokalne i liniowe straty energii. - - + - - - - - - - -
M_U002 Zna i potrafi wykorzystać metody pomiaru ciśnienienia, prędkości i natężenia przepływu płynu. - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi zastosować uogólnione równanie Bernoulliego do analizy konstrukcji układów wlewowych. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 30 godz
Punkty ECTS za moduł 1 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 15 godz
Przygotowanie do zajęć 5 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 5 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (10h):

Powtórzenie zagadnień wymiany ciepła i masy: procesy przewodzenia, unoszenia i promieniowania ciepła. Klasyfikacja oraz fizyczne właściwości płynów. Statyka i kinematyka płynów. Dynamika cieczy rzeczywistych. Zastosowanie uogólnionego równania Bernoulliego. Bilanse masy, pędu i energii. Czas wypływu cieczy ze zbiorników. Wirowanie hydrostatyczne cieczy. Wymiana ciepła przy przepływie płynów w kanałach zamkniętych. Teoria podobieństwa i analiza wymiarowa, obliczanie współczynników wymiany ciepła. Metody pomiaru ciśnienia, prędkości i natężenia przepływu płynu. Straty ciśnienia w przewodach.

Ćwiczenia laboratoryjne (5h):
  1. Przepływ laminarny płynu lepkiego w przewodzie o przekroju kołowym. Zastosowanie prawa Hagena – Poiseuille'a

    Badanie przepływu płynu lepkiego przez przewód o przekroju kołowym pod wpływem siły grawitacji. Osiągane prędkości przepływu klasyfikują taki przepływ jako laminarny. W trakcie przepływu określane jest natężenie przepływu oraz rozkład hydrostatyczny ciśnienia w rurociągu.

  2. Analiza procesu wymiany ciepła przy przepływie płynu w kanale cylindrycznym

    Badaniu podlega zachowanie się cieczy o temperaturze T1 przepływającej w rurociągu, który znajduje się w naczyniu z cieczą o temperaturze T2. Pomiary obejmują określenie natężenia przepływu, oraz temperatury cieczy na początku rurociągu oraz na jego końcu, to znaczy po przejściu przez odcinek przewodu znajdującego się w ośrodku o innej temperaturze. Zebrane dane pomiarowe służą do scharakteryzowaniu procesu wymiany ciepła przy przepływie cieczy w kanale cylindrycznym.

  3. Badanie strat i oporów lokalnych przy zmiennym kierunku przepływu płynu rzeczywistego

    Badana ciecz wypływa ze zbiornika z określonego poziomu pod wpływem działania siły grawitacji. Badania obejmują pomiary natężenia przepływu dla kanałów, które charakteryzują się zmianą kierunku przepływu. Zależnie od badanego rodzaju kanału występują większe lub mniejsze straty lokalne.

  4. Zapełnianie wnęki formy – opory przepływu w układzie wlewowym

    Ćwiczenie obejmuje zapoznanie z budową i rodzajami układów wlewowych stosowanych w odlewnictwie. Zlokalizowanie obszarów układu wlewowego, gdzie występują opory przepływu. Próbę scharakteryzowania występujących oporów przepływu. Badania skupiają się na pomiarze natężenie przepływu oraz obliczaniu charakterystycznych parametrów, które prowadzą do określenia oporów przepływu w układzie wlewowym.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: 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:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Wynik kolokwium zaliczeniowego z uwzględnieniem ocen zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych.

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Zalecana literatura i pomoce naukowe
1. Z. Orzechowski, J. Prywer, Mechanika płynów w inżynierii środowiska. WNT, W-wa 1997.
2. H. Walden, J. Stasiak: Mechanika cieczy i gazów w inżynierii sanitarnej. Arkady, W-wa 1971.
3. R. A. Duckworth: Mechanika płynów. WNT. W-wa 1983.
4. B. Staniszewski, Termodynamika. PWN, Warszawa 1986.
5. E. Burka, T. Nałęcz : Mechanika płynów w przykładach. Teoria – zadania – rozwiązania. PWN . W-wa
1999 , str. 397).
6. R. Gryboś: Zbiór zadań z technicznej mechaniki płynów. PWN SA. W-wa 2002.
7. Konspekt do ćwiczeń laboratoryjnych.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

www.bg.agh.edu.pl

Processing of molten high-aluminium zinc-based cast alloys / W. K. KRAJEWSKI, A. L. Greer, P. K. KRAJEWSKI, G. PIWOWARSKI // W: FEMS EUROMAT 2015 [Dokument elektroniczny] : European congress and exhibition on Advanced materials and processes : Warsaw, 20–24 September 2015

Informacje dodatkowe:

Brak