Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mechanika płynów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GIKS-1-310-s
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Kształtowania Środowiska
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż, prof. AGH Borowski Marek (borowski@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach zajęć student zapoznaje się z zagadnieniami dotyczącymi: hydrostatyki, ruchu płynu nielepkiego, elementów gazodynamiki, laminarnej warstwy przyściennej, przepływu turbulentnego oraz przepływu filtracyjnego i ruch cieczy w zbiornikach.

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 Student zna prawa rządzące ruchem i spoczynkiem płynu IKS1A_W02, IKS1A_W01 Egzamin
M_W002 Student zna sposoby obliczania reakcji hydrodynamicznych IKS1A_W01, IKS1A_W05 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi analizować nieskomplikowane zagadnienia statyki płynów w tym obliczać rozkład ciśnienia oraz napór cieczy na powierzchnie płaskie IKS1A_U01, IKS1A_U05 Kolokwium
M_U002 Student potrafi zastosować poznane metody mechaniki płynów do rozwiązywania typowych zagadnień dotyczących przepływów w przewodach ciśnieniowych, kanałach otwartych, przepływów przez ośrodki porowate. IKS1A_U02, IKS1A_U01, IKS1A_U05 Egzamin
M_U003 Student potrafi przeprowadzić podstawowe pomiary fizyczne oraz opracować ich wyniki w szczególności zmierzyć prędkość i wydatek przepływu, współczynnik oporu miejscowego i liniowego, współczynnik filtracji, współczynnik lepkości cieczy i gazu. IKS1A_U03, IKS1A_U02, IKS1A_U01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu mechaniki płynów. IKS1A_K02 Zaangażowanie w pracę zespołu
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 Student zna prawa rządzące ruchem i spoczynkiem płynu + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna sposoby obliczania reakcji hydrodynamicznych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi analizować nieskomplikowane zagadnienia statyki płynów w tym obliczać rozkład ciśnienia oraz napór cieczy na powierzchnie płaskie - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zastosować poznane metody mechaniki płynów do rozwiązywania typowych zagadnień dotyczących przepływów w przewodach ciśnieniowych, kanałach otwartych, przepływów przez ośrodki porowate. - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi przeprowadzić podstawowe pomiary fizyczne oraz opracować ich wyniki w szczególności zmierzyć prędkość i wydatek przepływu, współczynnik oporu miejscowego i liniowego, współczynnik filtracji, współczynnik lepkości cieczy i gazu. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu mechaniki płynów. + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 118 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 55 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 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, wzory Hagena-Poiseuilla, 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.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

Pomiar gęstości i lepkości płynów. Pomiar natężenia przepływu płynu. Pomiar współczynnika oporu liniowego. Pomiar współczynnika oporu miejscowego. Badanie przepływu powietrza przez ośrodki porowate. Wyznaczanie profilu prędkości. Pomiar współczynnika przepuszczalności ośrodka porowatego.

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:

Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest zaliczenie poszczególnych ćwiczeń.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – 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. Obecność na wykładach jest obowiązkowa.

Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie średniej ocen z poszczególnych ćwiczeń – oceny cząstkowe muszą być pozytywne.

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

W razie nieobecności prowadzący ustala sposób i tryb wyrównywania zaległości, najczęściej w postaci uzupełnienia treści i zagadnień na zajęciach, w których nie uczestniczył student a których formę uzupełnienia podaje prowadzący.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość matematyki, fizyki.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Z.Orzechowski, J.Prywer, R.Zarzycki „Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska” WNT Warszawa 2009/2018
Puzyrewski R., Sawicki J.: Podstawy mechaniki płynów i hydrauliki, Wydawnictwo: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2019.
M. Dziubiński, J. Prywer: Mechanika płynów dwufazowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, WNT. Wydanie: Warszawa, 1, 2018
Z. Orzechowski, J. Prywer, R. Zarzycki: Zadania z mechaniki płynów w inżynierii środowiska, Wydawnictwo Naukowe PWN, WNT, Wydanie: 1, 2019
Landau Lew D., Lifszyc Jewgienij M.: Hydrodynamika – Fizyka teoretyczna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2, 2009
Cz. Grabarczyk: Hydromechanika filtrowania wody. Wydawnictwo Naukowe WNT. Wydanie: Warszawa, 2016.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Air flow characteristics of a room with air vortex diffuser / BOROWSKI M., JASZCZUR M., Satoła D., KARCH M. // W: ICCHMT 2018 : XI\textsuperscript{th} International Conference on Computational Heat, Mass and Momentum Transfer : 21–24 May 2018, Cracow, Poland : book of abstracts, vol. 1.
Analiza poprawności odwzorowania wypływu strugi swobodnej izotermicznej z wentylatora strumieniowego — Analysis of the correctness projection of jet fan free isothermal airstream / Tomasz BURDZY, Marek BOROWSKI // Rynek Instalacyjny ; ISSN 1230-9540. — 2019 R. 27 nr 1-2, s. 19–22.
Eksperymentalne badania przepływu powietrza przez skrzynkę rozprężną — Experimental tests of air flow through the plenum box / Marek BOROWSKI, Michał KARCH, Joanna Halibart // Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja ; ISSN 0137-3676. — 2016 t. 47, nr 11, s. 471–475. — Bibliogr. s. 475, Streszcz., Abstr.
Experimental analysis of the velocity field of the air flowing through the swirl diffusers / M. JASZCZUR, M. BRANNY, M. KARCH, M. BOROWSKI // Journal of Physics. Conference Series ; ISSN 1742-6588. — 2016 vol. 745 art. no. 032049, s. 1–9. — Bibliogr. s. 9, Abstr.. — Eurotherm2016 : 7th European thermal-sciences conference : 19–23 June 2016, Krakow, Poland.
Experimental tests of the air flowing out of a swirl diffuser / Marek BOROWSKI, Marek JASZCZUR, Michał KARCH, Sławosz KLESZCZ // W: EFM18 : proceedings of the international conference Experimental Fluid Mechanics 2018 : November 13.–16., 2018, Prague / eds. Petra Dančová, Jan Novosád. — [Karlovy Vary] : Polypress s. r. o., 2018. — S. 722–726. — Bibliogr. s. 726, Abstr.

Informacje dodatkowe:

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