Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mechanika płynów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
WGGO-1-307-s
Wydział:
Wiertnictwa, Nafty i Gazu
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Geoinżynieria i Górnictwo Otworowe
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr Dąbrowski Karol (karol.dabrowski@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Modele matematyczne płynów, hydrostatyka, kinematyka i dynamika płynów. Określanie parametrów przepływu.

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 i rozumie) tematy podstawowych właściwości fizycznych płynów oraz podstawy definicji z zakresu mechaniki płynów. GGO1A_W01 Zaliczenie laboratorium,
Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W002 (zna i rozumie) podstawowe modele matematycze płynów. GGO1A_W01 Zaliczenie laboratorium,
Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W003 (zna i rozumie) zagadnienia z dziedziny hydrostatyki, kinematyki i dynamiki płynów. GGO1A_W01 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 (potrafi) przeprowadzić podstawowe pomiary fizyczne w płynach, oraz opracować i przedstawić ich wynik. GGO1A_U01, GGO1A_U03, GGO1A_U05 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_U002 (potrafi) określić podstawowe parametry przepływów w rurach i ośrodkach porowatych. GGO1A_U01, GGO1A_U03, GGO1A_U05 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Udział w dyskusji,
Sprawozdanie,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 (portafi) realizować zadania zespołowe, współpracować w grupie realizując swoją część zadania. GGO1A_K03, GGO1A_K01 Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach
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
45 30 0 15 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 i rozumie) tematy podstawowych właściwości fizycznych płynów oraz podstawy definicji z zakresu mechaniki płynów. + - + - - - - - - - -
M_W002 (zna i rozumie) podstawowe modele matematycze płynów. + - + - - - - - - - -
M_W003 (zna i rozumie) zagadnienia z dziedziny hydrostatyki, kinematyki i dynamiki płynów. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 (potrafi) przeprowadzić podstawowe pomiary fizyczne w płynach, oraz opracować i przedstawić ich wynik. + - + - - - - - - - -
M_U002 (potrafi) określić podstawowe parametry przepływów w rurach i ośrodkach porowatych. + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 (portafi) realizować zadania zespołowe, współpracować w grupie realizując swoją część zadania. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 45 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 35 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 3 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

Płyn jako ośrodek ciągły. Własności fizyczne płynów. Statyka płynów: równanie równowagi
płynów, równowaga bezwzględna płynu, napór cieczy na ściany płaskie. Kinematyka płynów:
metody analizy ruchu płynów, pochodna substancjonalna, równanie ciągłości przepływu.
Dynamika płynów doskonałych: równanie ruchu płynu doskonałego, równanie Bernoulliego,
zastosowanie równania Bernoulliego do pomiaru prędkości. Dynamika płynów rzeczywistych:
przepływ laminarny i turbulentny, Darcy-Weisbacha, opory ruchu,
uogólnione równanie Bernoulliego. Przepływy w przewodach. Wypływ cieczy przez otwory i przystawki, przelewy. Przepływy w kanałach otwartych: wzór Chezy’ego, przekrój optymalny.
Opływ ciał: opór profilowy, siła nośna, rotametr. Przepływ przez ośrodki porowate: struktura warstwy porowej, ruch wód gruntowych, dopływ wody gruntowej do studni, rowu. Dynamika gazów ściśliwych: równanie Bernoulliego dla gazów w przemianie adiabatycznej, wypływ gazu przez otwory i dysze. Wyznaczanie zmian ciśnienia wzdłuż długich ropociągów i gazociągów.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

1. Manometry cieczowe. Pomiar ciśnienia za pomocą mikromanometru z rurką pochyłą.
2. Pomiary ciśnienia i prędkości płynu za pomocą rurki Pitota i rurki Prandtla.
3. Pomiary strumienia objętości w przewodach za pomocą zwężki. Określenie liczby Reynoldsa. Określenie stosunku prędkości średniej do maksymalnej. Pomiar współczynnika oporu liniowego. Pomiar współczynnika oporu miejscowego. Wyznaczanie profilu prędkości.
4. Przepływy w ośrodku porowatym. Pomiar współczynnika przepuszczalności ośrodka porowatego. Pomiary ciśnienia za pomocą piezometrów i wyznaczenie współczynnika filtracji. Pomiar natężenia przepływu płynu.
5. Pomiary i wyznaczanie współczynnika lepkości cieczy.

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:

Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych uzyskuje się na podstawie pozytywnej oceny z wszystkich ćwiczeń wykonywanych w ramach przedmiotu.

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:

Ocena końcowa na podstawie egzaminu i zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych, według zasady
0,7*ocena z egzaminu + 0,3* ocena z ćwiczeń. Obie oceny musza być pozytywne. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie laboratoriów.

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

Nieobecności należy odrobić w innym terminie.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość matematyki, fizyki.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1 J.J. Bloomer ‘’Practical Fluid Mechanics for Engineering Applications’’
2 H. Oertel ’’Prandtl’s Essentials of Fluid Mechanics’’.
3 H. Walden ‘’Mechanika Cieczy i Gazów’’
4 M. Mitosek ‘’Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska’’
5 C.T Crowe ‘’Engineering Fluid Mechanics’’

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
  • Dąbrowski, K. M., et al. “Downhole measurements and determination of natural gas composition using Raman spectroscopy.” Journal of Natural Gas Science and Engineering 65 (2019): 25-31.
  • Nagy S. et al. ”Zagadnienia eksploatacji niekonwencjonalnych złóż gazu ziemnego w skałach mułowcowo-łupkowych” Wydawnictwa AGH 2018
Informacje dodatkowe:

Termin konsultacji po uzgodnieniu mailowym.