Mechanika płynów 6.15.BTI-MPL
Wykład:
Podstawowe definicje. Płyn jako ośrodek ciągły. Siły działające w płynach. Parametry opisujące stan płynów.
Podstawowe własności fizyczne płynów: gęstość, lepkość, napięcie powierzchniowe, włoskowatość. Płyny newtonowskie i płyny nienewtonowskie.
Hydrostatyka – równanie równowagi płynów, równowaga bezwzględna płynów, naczynia połączone, zasada ciągu kominowego.
Hydrostatyka – parcie cieczy na powierzchnie ścian, ciśnienie i napór hydrostatyczny, pływanie ciał.
Kinematyka płynów: podstawowe pojęcia, metody analizy ruchu płynów, równanie ciągłości przepływu.
Równanie ruchu płynu doskonałego, równanie Bernoulliego, zastosowanie równania Bernoulliego do pomiarów prędkości.
Równanie Bernoulliego dla cieczy rzeczywistych, równanie Naviera-Stokesa
Podobieństwo zjawisk przepływowych. Analiza wymiarowa. Przepływ laminarny i burzliwy. Krytyczna liczba Reynoldsa. Istota przepływu turbulentnego
Opory ruchu. Przepływy w przewodach. Uderzenie hydrauliczne.
Przepływy w kanałach otwartych. Przelewy. Opływ ciał.
Obliczanie przepływu i wypływu gazów. Wypływ gazu przez otwory i dysze. Rozkład ciśnienia w atmosferze.
Przepływ przez warstwy sypkie i porowate
Istota przepływów dwufazowych. Podstawowe właściwości fazy rozproszonej.
Filtracja. Równanie filtracji. Sedymentacja. Prędkość sedymentacji. Osadniki. Wirówki sedymentacyjne
Zaliczenie z wykładu
Konwersatorium:
Zajęcia wprowadzające. Omówienie tematyki ćwiczeń oraz formy zaliczenia.
Ćwiczenia z korzystania z tablic, wykresów i nomogramów. Przeliczanie jednostek.
Obliczanie gęstości, lepkości i napięcia powierzchniowego.
Obliczanie nadciśnienia i podciśnienia. Równanie manometryczne.
Obliczanie parcia cieczy na powierzchnie ścian, ciśnienia i naporu hydrostatycznego.
Zadania z zastosowania równania Bernoulliego oraz równania ciągłości przepływów
Obliczanie liczby krytycznej Reynodsa.
Obliczanie oporów przepływu płynów w przewodach.
Obliczanie oporów przepływu przez warstwy porowate.
Obliczanie przykładów z zakresu procesu sedymentacji.
Obliczanie przykładów z zakresu procesu filtracji
Kolokwium zaliczeniowe.
Laboratorium:
Zajęcia wprowadzające. Omówienie tematyki ćwiczeń oraz formy zaliczenia. Analiza wzoru sprawozdania. Omówienie błędów pomiaru.
Pomiar gęstości cieczy.
Pomiar lepkości
Pomiar napięcia powierzchniowego.
Pomiar oporów przepływu płynów w przewodach.
Cechowanie rotametru.
Wyznaczanie współczynnika wydatku.
Pomiar czasu opróżniania zbiornika przy stałej wartości zasilania
Pomiar natężenia przepływu cieczy za pomocą kryzy ISA i rurki Prandtla.
Doświadczenie Reynoldsa
Badanie procesu sedymentacji.
Odrabianie ćwiczeń.
Kolokwium zaliczeniowe
Literatura uzupełniająca
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Wiedza:
Objaśnia i rozumie zjawiska i procesy rządzące przepływem płynów
Zna podstawowe techniki i narzędzia stosowane przy rozwiązywaniu zadań z mechaniki płynów
Umiejętności:
Potrafi zastosować wiedzę z mechaniki płynów do zaprojektowania elementów instalacji biotechnologicznych
Stosuje technikę analizy wymiarowej do rozwiązywania zagadnień z mechaniki płynów
Potrafi wykorzystać teorię do rozwiązywania zadań
Prezentuje, objaśnia wyniki i wyciąga wnioski z doświadczeń
Kompetencje społeczne (postawy):
Potrafi pracować indywidualnie i w zespole
Kryteria oceniania
Wykład - zaliczenie z oceną
Zaliczenie pisemne z treści wykładów - próg zaliczeniowy 50%, 100% oceny końcowej.
Konwersatorium - zaliczenie z oceną
Rozwiązywanie zadań, 3 kolokwia - próg zaliczeniowy 50%, 100% oceny końcowej.
Laboratorium - zaliczenie z oceną
Wykonanie praktyczne ćwiczeń laboratoryjnych i przygotowanie sprawozdań - na zaliczenie bez ocen, pozytywne zaliczenie warunek otrzymania oceny końcowej. Zaliczenie teoretyczne ćwiczeń, 2 kolokwia - próg zaliczeniowy 50%, 100% oceny końcowej.
Literatura
1. Gryboś R., Podstawy mechaniki płynów. Część I i II. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1998.
2. Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R., Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2009.
3. Zieliński A., Wybrane zagadnienia z mechaniki płynów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2011.
4. Bartelmus G., Janecki D., Kos M., Inżynieria procesowa - laboratorium. Wydawnictwo Uniwersytetu Opolskiego, Opole 1999.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: