Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mechanika płynów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
OIPO-2-110-OD-s
Wydział:
Odlewnictwa
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Odlewnictwo
Kierunek:
Inżynieria Procesów Odlewniczych
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
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 Student posiada wiedzę z procesów fizycznych związanych z przepływem płynów, oraz z podstawowymi właściwościami cieczy i gazów. IPO2A_W01 Aktywność na zajęciach
M_W002 Student ma wiedzę z zakresu właściwości cieczy i gazów. Podstawowych praw rządzących zachowaniem płynów pozostających w spoczynku jak i będących w ruchu. Zachowaniem ciekłego metalu jako szczególnego przypadku płynu. IPO2A_W04 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi dokonać pomiarów oraz zinterpretować ich wyniki i wyciągnąć właściwe wnioski IPO2A_U01 Sprawozdanie
M_U002 Student potrafi zaprojektować stanowisko badawcze do określania charakterystyki danego procesu. Ma umiejętności pomiaru natężenia przepływu płynów w przewodach zamkniętych. IPO2A_U02 Kolokwium
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
25 10 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 posiada wiedzę z procesów fizycznych związanych z przepływem płynów, oraz z podstawowymi właściwościami cieczy i gazów. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę z zakresu właściwości cieczy i gazów. Podstawowych praw rządzących zachowaniem płynów pozostających w spoczynku jak i będących w ruchu. Zachowaniem ciekłego metalu jako szczególnego przypadku płynu. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi dokonać pomiarów oraz zinterpretować ich wyniki i wyciągnąć właściwe wnioski - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zaprojektować stanowisko badawcze do określania charakterystyki danego procesu. Ma umiejętności pomiaru natężenia przepływu płynów w przewodach zamkniętych. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 47 godz
Punkty ECTS za moduł 1 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 25 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 5 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 17 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 (15h):
  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. Równowaga względna cieczy w naczyniu wirującym

    Wyznaczanie prędkości wirowania na podstawie charakterystycznych parametrów zbieranych podczas pomiaru. Badania obejmują pomiar określonych punktów na paraboli powstałej na skutek przecięcia powierzchni swobodnej cieczy znajdującej się w naczyniu wirującym dla kilku różnych prędkości wirowania. Ćwiczenie obejmuje również zachowanie się cieczy pod wpływem siły odśrodkowej.

  3. Opory ruchu ciał poruszających się w płynie

    Ćwiczenie laboratoryjne obejmuje pomiary czasów opadania cząstek poruszających się w płynie. Określane są parametry zastępcze badanych cząstek oraz mierzone czasy opadania. Zebrane dane służą do wyznaczenie prędkości opadania cząstki, liczby charakterystycznej Reynoldsa oraz oporów ruchu. Obserwacji podlega również zachowanie się rzeczywistej cząstki opadającej w płynie pod wpływem działanie wyłącznie siły grawitacji.

  4. 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.

  5. Badanie strat i oporów lokalnych przy zmiennym kierunku przepływu płynu rzeczywistego dla dwu odmiennych układów

    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.

  6. 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:

Zajęcia laboratoryjne zaliczane są na podstawie obecności, oddanego sprawozdania oraz oceny z kolokwium obejmującego dany zakres materiału. Zaliczenia poprawkowe odbywają się w uzgodnionym terminie.

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 z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych.

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

Nieobecność powinna być usprawiedliwiona. Zaległości odrabiane są w dodatkowym terminie. Nieobecność na kolokwium skutkuje jego zaliczeniem w terminie dodatkowym lub w terminie konsultacji jednak dopiero po usprawiedliwieniu nieobecności i uzyskaniu takiej zgody od prowadzącego dane zajęcia.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych oraz wiedza teoretyczna dotycząca aktualnie wykonywanego ćwiczenia laboratoryjnego.

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, www.ptpo.agh.edu.pl

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