Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Maszyny przepływowe
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
STCH-1-505-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Technologia Chemiczna
Semestr:
5
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Siwek Tomasz (siwek@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach przedmiotu student poznaje budowę i zasadę działania podstawowych maszyn przepływowych, z podziałem na maszyny robocze (pompy, wentylatory, sprężarki) i silniki (turbiny parowe, gazowe, wiatrowe, wodne). Poznaje podstawowe parametry i charakterystyki eksploatacyjne tych maszyn oraz ich funkcję w systemach energetycznych i instalacjach chemicznych.

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 nabywa wiedzę w zakresie budowy i zasady działania maszyn przepływowych stosowanych w systemach energetycznych oraz instalacjach chemicznych. TCH1A_W03 Zaliczenie laboratorium,
Wynik testu zaliczeniowego
M_W002 Student nabywa wiedzę z zakresu prowadzania badań maszyn przepływowych oraz opracowaniu ich wyników z wykorzystaniem narzędzi komputerowych. TCH1A_W07 Wynik testu zaliczeniowego
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student nabywa umiejętność prowadzenia eksperymentu w zakresie badań parametrów i charakterystyk pracy maszyn przepływowych. Potrafi opracować wyniki i dokonać na ich podstawie oceny maszyny przepływowej uwzględniając kryteria efektywności energetycznej oraz niezawodności mechanicznej. TCH1A_U01 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy w zakresie maszyn przepływowych używanych w technologiach energetycznych i chemicznych. TCH1A_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
30 10 0 20 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 nabywa wiedzę w zakresie budowy i zasady działania maszyn przepływowych stosowanych w systemach energetycznych oraz instalacjach chemicznych. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student nabywa wiedzę z zakresu prowadzania badań maszyn przepływowych oraz opracowaniu ich wyników z wykorzystaniem narzędzi komputerowych. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student nabywa umiejętność prowadzenia eksperymentu w zakresie badań parametrów i charakterystyk pracy maszyn przepływowych. Potrafi opracować wyniki i dokonać na ich podstawie oceny maszyny przepływowej uwzględniając kryteria efektywności energetycznej oraz niezawodności mechanicznej. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student jest gotów do krytycznej oceny posiadanej wiedzy w zakresie maszyn przepływowych używanych w technologiach energetycznych i chemicznych. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (10h):
W ramach wykładów zrealizowane zostaną następujące tematy:

1. Podstawowa klasyfikacja maszyn przepływowych, ich rola w systemach energetycznych oraz instalacjach chemicznych.
2. Zasada działania maszyn krętych – podstawowe równanie wirnika (Eulera).
3. Zasada działania maszyn wyporowych.
4. Współpraca maszyn z siecią (charakterystyka przepływowa instalacji, straty przepływowe, punkt pracy).
6. Budowa, zasada działania oraz parametry i charakterystyki pracy pomp.
7. Budowa, zasada działania oraz parametry i charakterystyki pracy sprężarek.
8. Budowa, zasada działania oraz parametry i charakterystyki pracy wentylatorów.
9. Budowa, zasada działania oraz parametry i charakterystyki pracy turbin parowych.
10. Budowa, zasada działania oraz parametry i charakterystyki pracy turbin gazowych.
10. Budowa, zasada działania oraz parametry i charakterystyki pracy turbin wodnych.
11. Budowa, zasada działania oraz parametry i charakterystyki pracy turbin wiatrowych.

Ćwiczenia laboratoryjne (20h):
W ramach laboratorium zrealizowane zostaną następujące ćwiczenia:

1. Badanie wentylatora promieniowego.
2. Badanie układów pracy wentylatorów.
3. Badanie dławnicowych pomp wirowych i ich układów pracy.
4. Badanie turbiny gazowej w układzie turbiny mocy.
5. Badanie turbiny wodnej Peltona.
6. Badanie turbiny wodnej Francisa.
7. Badanie elektronicznych pomp obiegowych.
8. Badanie strat przepływowych w elementach instalacji.

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:

Wykład zaliczany na podstawie wyniku testu końcowego.
Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane na podstawie obecności na zajęciach, sprawozdań z wykonywanych ćwiczeń oraz dwóch kolokwiów. Dodatkowo premiowana będzie aktywność na zajęciach.

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 (OK) obliczana jest jako średnia ważona powyższych ocen:
OK = (0,7 x OL + 0,3 x OW) x T
OL – ocena z laboratorium
OW – ocena z wykładów
OK – ocena końcowa
T – waga terminu zaliczenia (T=1 dla pierwszego terminu zaliczenia, T=0,9 dla drugiego terminu zaliczenia, T=0,8 dla kolejnych terminów).

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

Wykład nie podlega odrabianiu, student we własnym zakresie uzupełniania treści prezentowane przez prowadzącego.
Ćwiczenia laboratoryjne należy odrobić w terminie uzgodnionym z prowadzącym (na grupie równoległej lub zajęciach dodatkowych).

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wymagana znajomość podstaw mechaniki płynów, mechaniki konstrukcji i termodynamiki technicznej. Podstawowa znajomość technik pomiarowych oraz umiejętność korzystania z oprogramowania komputerowego umożliwiającego obróbkę i graficzną prezentację wyników pomiarów.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Gnutek Z., Kordylewski W.: Maszynoznawstwo energetyczne, Oficyna Wyd. Pol. Wrocławskiej, 2003.
2. Stępniewski M.: Pompy. Warszawa, WNT, 1985.
3. Fortuna S.: Badania sprężarek i wentylatorów. Kraków, WND AGH, 1999.
4. Biały W.: Maszynoznawstwo. (Rozdz. 3 i 4). WNT, Warszawa, 2003.
5. Jankowski F., i in.: Pompy i wentylatory w inżynierii sanitarnej. Arkady, Warszawa, 1970.
6. Chmielniak T.: Maszyny Przepływowe. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 1997.
7. Witkowski A.: Sprężarki wirnikowe : teoria, konstrukcja, eksploatacja. Gliwice 2013.
8. Dixon S.L.: Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery. (5th Ed). Elsevier, Amsterdam, 2005.
9. Szargut J.: Termodynamika techniczna, Wyd. Pol. Śląskiej, Gliwice, 2000.
10. Jędral W. Pompy Wirowe, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Siwek T., Szubel S., Matuszewska D. Experimental design techniques and construction optimization of
turbomachinery using numerical methods, ISBN: 978-83-938602-4-1. — S. 61–72., 2016 rok.
2. Siwek T. Symulacje numeryczne charakterystyk, przykłady i dokładność wyników. Zagadnienia
budowy i eksploatacji wentylatorów. ISBN: 978-83-938602-8-9. — S. 71–80., 2015 rok.
3. Siwek T., Górski J. Fortuna S. Numerical and experimental study of centrifugal fan flow structures and
their relationship with machine efficiency, Polish Journal of Environmental Studies ; ISSN 1230-1485.
—2014 rok.
4. Górski J., Nachyła K., Płusa T., Siwek T. Wstępne projektowanie osiowych turbin gazowych –
analityczne i numeryczne modelowanie geometrii i aerodynamiki stopnia, Turbiny cieplne : teoria
konstrukcja eksploatacja : praca zbiorowa / pod red. Tadeusza Chmielniaka, ISBN: 978-83-7880-379-9.
— S. 183–192. 2016 rok.
5. Sztekler K., Siwek T., Komorowski M., Oleś P., Kalawa W. Analiza numeryczna układów
kogeneracyjnych bazujących na instalacjach z turbinami gazowymi. ISBN: 978-83-938602-6-5. — S.
59–72. 2015 rok.
6. Siwek T., Szubel S., The applications of numerical modeling for the optimization of the operation of
energy devices on the example of an air distribution system inside the biomass boiler, ISSN 1897-628X.
— 2014 5-B, s. 255–260., 2014 rok.
7. Sztekler K., Siwek T., Kalawa W., Nachyła K. Analiza termodynamiczna nadkrytycznego bloku
energetycznego. ISBN10: 83-89772-82-5. — S. 103–121. 2013 rok.
8. Górski J., Matuszewska D. Możliwości wykorzystania nowych czynników roboczych w układach pomp
ciepła i obiegów ORC, ISBN: 978-83-925055-6-3. — S. 93–101. 2013 rok.
9. Górski J., Matuszewska D. Organic rankine cycle in binary geothermal power plant: working fluid
selection. ISBN10: 83-89772-77-9. — S. 31–37. 2013 rok.
10. Cudak B., Nachyła K., Kalawa W., Siwek T. Numerical and experimental study of rotor blade models
generated in rapid prototyping, ISBN10: 83-89772-82-5. — S. 5–14. 2014 rok.

Informacje dodatkowe:

Szczegółowy plan przedmiotu i zaliczenia zostanie przedstawiony na pierwszych spotkaniach z każdego
rodzaju zajęć.

Materiały pomocnicze w tym instrukcje do ćwiczeń będą udostępniane na stronie domowej prowadzącego: http://home.agh.edu.pl/~siwek/ .