Wydział | Mechaniczny | |||||
Kierunek | AUTOMATYKA I ROBOTYKA | |||||
Specjalność | Wszystkie specjalności | |||||
Nazwa przedmiotu | Podstawy mechaniki płynów i aerodynamiki | |||||
Rodzaj studiów | Rok | Sem. | Forma zajęć i liczba godzin | Punkty ECTS | ||
Stacjonarne - I stopień | II | IV | W30+C15 | 3 | ||
Niestacjonarne - I stopień | II | IV | W18+C9 | 3 | ||
Wymagania wstępne - zaliczone przedmioty: Matematyka, Fizyka | ||||||
Założenia i cele przedmiotu:
Zapoznanie się z podstawowymi prawami i równaniami rządzącymi ruchem płynów nieściśliwych i ściśliwych sposób umożliwiający zorientowaniu się w całokształcie zagadnień mechaniki płynów, mających znaczenie dla inżyniera. Zdobycie podstawowej wiedzy teoretycznej niezbędnej przy badaniu i modelowaniu ruchu powietrza oraz sił, jakie wywiera ono na opływane ciała. |
||||||
Metody dydaktyczne: aktywny udział w wykładach i ćwiczeniach, samodzielne rozwiązywanie zadań. |
||||||
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu: zaliczenie ćwiczeń tablicowych i wykładów. Ocena końcowa: 0,6 * ocena z zaliczenia ćwiczeń + 0,4 * ocena z zaliczenia wykładu. |
||||||
TREŚCI PROGRAMOWE
Wykłady
Podstawowe pojęcia i definicje. Makroskopowe własności płynów. Element płynu. Rodzaje sił działających na element płynu (2 godz). Wybrane zagadnienia statyki: równanie różniczkowe równowagi płynu, równowaga bezwzględna i względna, napory na ściany płaskie i zakrzywione, pływanie ciał całkowicie i częściowo zanurzonych (5 godz). Podstawy kinematyki płynów: rodzaje ruchu, metody analizy ruchu płynów. Objętościowe i masowe natężenie przepływu. Równanie ciągłości (2 godz). Dynamika płynu doskonałego: równania różniczkowe ruchu - Eulera. Równanie Bernoulliego i jego interpretacje. Wybrane zastosowania równania Bernoulliego. Zasada pędu i krętu (6 godz). Dynamika płynu rzeczywistego: klasyczne doświadczenie Reynoldsa. Rozkład prędkości w ruchu laminarnym i turbulentnym w przewodzie kołowym. Uogólnione równanie Bernoulliego. Doświadczenie Nikuradse. Straty ciśnienia spowodowane lepkością płynu. Straty miejscowe (6 godz). Podstawy dynamiki płynów ściśliwych: klasyfikacja przepływów gazów, parametry spiętrzenia i parametry krytyczne, jednowymiarowy ustalony przepływ gazu przez kanały, dysza de Lavala, dysza poddźwiękowa. Opływ profilu kołowego. Siła nośna i siła oporu (9 godz). Materiały pomocnicze do wykładów:
Ćwiczenia
Tematyka zajęć: Obliczanie gęstości, ciężaru właściwego i lepkości wybranych cieczy. Ciśnienie hydrostatyczne Równowaga względna cieczy. Napory na ściany płaskie i zakrzywione. Zastosowanie równania Bernoulliego dla płynu doskonałego - wypływ nieustalony przez małe otwory, zwężki pomiarowe. Klasyfikacja przepływów liczba Reynoldsa. Ruch laminarny rozkład prędkości w poziomym przewodzie kołowym. Obliczanie strat ciśnienia spowodowanych lepkością płynu. Straty miejscowe. Długość zastępcza przewodu. Przepływy płynu w przewodach niekołowych. Materiały pomocnicze do ćwiczeń:
|
||||||
Literatura podstawowa
|
||||||
Literatura uzupełniająca
|
||||||
Osoba odpowiedzialna za przedmiot | dr inż. Stanisław Walczak | |||||
Jednostka realizująca przedmiot | Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej - (M-5) |