Lista kursów

English version

Kod kursu: IWS10262o15
Rok / Semestr: 2015/2016 letni
Nazwa: Mechanika płynów
Kierunek: Inżynieria i Gospodarka Wodna
Typ studiów: I st. - inżynierskie
Rodzaj kursu: Obligatoryjny
Semestr studiow: 2
Punkty ECTS: 7
Formy kształcenia (wykłady / ćwiczenia / inne): 30 / 45 / 0
Prowadzący: dr hab. inż Tomasz Tymiński
Język: polski


Efekty kształcenia: Wiedza Zna zasady statycznego oddziaływania cieczy na powierzchnie płaskie i zakrzywione; posiada wiedzę z zakresu opisu zjawisk i praw rządzących przepływem cieczy w korytach otwartych, przewodach oraz przez budowle wodne; rozumie zasady dynamicznego oddziaływania cieczy na ściany (powierzchnie); zna zasady i kryteria modelowania hydraulicznego; zna podstawy ruchu ciał stałych w cieczach oraz przepływu mieszanin złożonych z cieczy i cząstek stałych; rozumie zasady działania przyrządów hydrometrycznych. Umiejętności Potrafi obliczyć wielkość sił statycznych i dynamicznych działających na powierzchnie ograniczające ciecz w spoczynku i w ruchu; potrafi wykonać obliczenia hydrauliczne wymiarujące przewody i kanały oraz budowle wodne; potrafi określić najważniejsze parametry przepływu mieszanin w rurociągach; potrafi zaplanować hydrauliczne badania modelowe; umie wykonać pomiary hydrometryczne w rzekach, kanałach oraz przewodach.

Kompetencje: Ma świadomość, wiedzę i umiejętności umożliwiające kształtowanie środowiska wodnego w przestrzeni publicznej.

Wymagania wstępne: matematyka, fizyka.

Treści kształcenia: Podstawowe właściwości fizyczne cieczy. Hydrostatyka –ciśnienie i parcie hydrostatyczne. Parcie cieczy na ściany płaskie i zakrzywione. Podstawowe pojęcia kinetyki płynów, równanie ciągłości ruchu, równanie ruchu Eulera. Równanie Bernoulliego dla cieczy idealnej i cieczy rzeczywistej, spad i spadek hydrauliczny. Przepływ laminarny i burzliwy - doświadczenie Reynoldsa, ogólne ujęcie oporów ruchu, straty na długości - wzór Darcy-Weisbacha, współczynnik oporu liniowego, straty lokalne, obliczanie przepływów w przewodach pod ciśnieniem, uderzenie hydrauliczne. Ruch cieczy w korytach i kanałach otwartych. Energia właściwa, głębokość krytyczna, ruch rwący i spokojny, odskok hydrauliczny. Światło mostów i przepustów. Ogólne równanie ruchu zmiennego, cofka, krzywa spiętrzenia. Przelewy. Wypływ spod zasuwy. Hydrauliczne wymiarowanie niecki wypadowej i progu wypadowego. Wypływ cieczy przez otwory i przystawki. Napór hydrodynamiczny na ściany, reakcja strumienia cieczy. Modelowanie zjawisk na fizycznych modelach hydraulicznych. Opadanie cząstek stałych w cieczy. Przepływ mieszanin w rurociągach. Hydrometria.

Literatura: 1. Sobota J.: Hydraulika i mechanika płynów, Wyd. AR Wrocław 2003. 2. Sobota J.; Hydromechanika. Działy wybrane, Wyd. AR Wrocław 1999. 3. Kubrak E., Kubrak J.: Hydraulika techniczna, Wyd. SGGW, Warszawa 2004. 4. Lewandowski J.B.: Mechanika płynów, Wyd. AR Poznań 2006.

Metody oceny: Podczas ćwiczeń 4 sprawdziany oraz 3 ćwiczenia domowe. Zaliczenie ćwiczeń na podstawie ocen ze sprawdzianów oraz ocen za raporty z ćwiczeń domowych i laboratoryjnych. Na ocenę końcową z przedmiotu składa się ocena z ćwiczeń (50%) oraz ocena z wykładu (50%).

Uwagi: Wykład 1. Własności fizyczne cieczy, wiskozymetry, lepkość newtonowska i nienewtonowska. Wykład 2,3. Hydrostatyka –ciśnienie i parcie hydrostatyczne, równanie równowagi cieczy, wypór, pływanie ciał. Parcie cieczy na ściany płaskie i zakrzywione. Wykład 4. Podstawowe pojęcia kinetyki płynów, metody badania ruchu, równanie ciągłości ruchu, równanie ruchu Eulera. Równanie Bernoulliego dla cieczy idealnej i cieczy rzeczywistej, wykres Ancony, współczynnik Saint Venanta, spad i spadek hydrauliczny Wykład 5-6. Przepływ laminarny i burzliwy - doświadczenie Reynoldsa, ogólne ujęcie oporów ruchu, straty na długości - wzór Darcy-Weisbacha, współczynnik oporu liniowego, straty lokalne, obliczanie przepływów w przewodach pod ciśnieniem, uderzenie hydrauliczne. Wykład 7. Ruch cieczy w korytach i kanałach otwartych, szorstkość koryta, wzór Chezy, projektowanie przekrojów koryt, przepływ w korytach złożonych (wielodzielnych). Wykład 8. Energia właściwa, głębokość krytyczna, ruch rwący i spokojny, odskok hydrauliczny. Ogólne równanie ruchu zmiennego, cofka, uproszczone metody obliczania krzywej spiętrzenia. Wykład 9-10. Przelewy, klasyfikacje przelewów, wydatek przelewu. Wypływ spod zasuwy. Hydrauliczne wymiarowanie niecki wypadowej i progu wypadowego. Światło mostów i przepustów. Wykład 11. Wypływ cieczy przez otwory i przystawki, wypływ przez mały i duży otwór, wypływ przez otwór niezatopiony i zatopiony, wypływ ustalony i nieustalony. Wykład 12. Napór hydrodynamiczny na ściany, reakcja strumienia cieczy. Modele hydrauliczne - zasady i kryteria podobieństwa w modelowaniu Wykład 13. Opadanie cząstek stałych w cieczy. Przepływ mieszanin w rurociągach. Modele przepływu mieszanin newtonowskich i nienewtonowskich. Wykład 14. Hydrometria. Wykład 15. Repetytorium. Rodzaj i zakres ćwiczeń: ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia rachunkowe (obliczeniowe) na sali: 1. Parcie na powierzchnie płaskie i zakrzywione. 2. Obliczenia hydrauliczne rurociągów. 3. Projekt przekroju poprzecznego koryta. 4. Obliczanie przelewów. 5. Obliczanie głębokości sprzężonych i długości odskoku. 6. Hydrauliczne wymiarowanie niecki wypadowej. Ćwiczenia laboratoryjne: 1. Właściwości cieczy (lepkość). 2. Ruch laminarny i burzliwy. 3. Wykres linii ciśnień i energii (współczynnik oporów miejscowych). 4. Współczynnik oporów liniowych. 5. Zwężka Venturiego. 6. Przelew mierniczy. 7. Odskok hydrauliczny (model jazu) – demonstracja. Prowadzący wykłady: prof. dr hab. inż. Jerzy Sobota, dr inż. Tomasz Tymiński Prowadzący ćwiczenia: dr inż. Magdalena Domańska, dr inż. Robert Głowski, dr inż. Beata Malczewska, dr inż. Tomasz Tymiński.