Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechatronika (S1)

Sylabus przedmiotu Mechanika płynów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Mechatronika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Mechanika płynów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn
Nauczyciel odpowiedzialny Kamil Urbanowicz <Kamil.Urbanowicz@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Zbigniew Zarzycki <Zbigniew.Zarzycki@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 6 Grupa obieralna 1

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA3 15 1,50,41zaliczenie
wykładyW3 30 2,50,59zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Mechanika I
W-2Mechanika II
W-3Matematyka ( podstawy rachunku wektorowego, tensorowego, podstawy analizy funkcjonalnej )

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Znajomość podstawowych zasad zachowania mecha niki pLynów
C-2Zastosowanie mechaniki płynów do obliczeń inżynierskich
C-3Wyznaczanie parametrów przepływu dla typowych przypadków w technice

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Kinematyka płynu: linia prądu, tor elementu płynu, przyspieszenie - obliczenia w układzie Eulera3
T-A-2Obliczanie naporu cieczy na ścianki płaskie i zakrzywione3
T-A-3Kolokwium1
T-A-4Równanie Bernoulliego - zastosowanoia2
T-A-5Wypływ cieczy przez otwory i zbiorniki1
T-A-6Reakcje hydrodynamiczne2
T-A-7Obliczanie przepływu cieczy rzeczywistej w przewodach cisnieniowych2
T-A-8Kolokwium1
15
wykłady
T-W-1Wiadomości wstępne: element płymnu, pole hydrodynamiczne, własności fizyczne płynu.2
T-W-2Kinematyka płynów: linia prądu, tor elementumpłynu,metody opisu stanu płynu, przyspieszenie elementu płynu3
T-W-3Ruch lokalny elementu płynu. Tensor prędkości deformacji3
T-W-4Zasada zachowania masy. Równanie ciągłości1
T-W-5Zasada zachowania pędu. Tensor naprężeń3
T-W-6Zasada zachowania energii. Zamknięty układ równań2
T-W-7Hydrostatyka: pole ciśnień, napór cieczy na scianki naczynia, wypór2
T-W-8Elementy teorii cieczy doskonałej: równanie Eulera, równanie Bernoulliego2
T-W-9Elementy teorii cieczy rzeczywistej: równanie Naviera-Stoke'sa, podobieństwo dynamiczne przepływów2
T-W-10Ruch turbulentny2
T-W-11Warstwa przyścienna. Przepływy z wymianą ciepła2
T-W-12Przepływy przez przewody zamknięte. Straty hydrauliczne2
T-W-13Przepływy potencjalne3
T-W-14Przedmiot i podstawowe równania dynamiki gazów1
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Rozwiązywanie zadań domowych18
A-A-3Konsultacje5
38
wykłady
A-W-1udział w wykładach30
A-W-2przygotowanie do egzaminu15
A-W-3studia literatury13
A-W-4konsultacje5
63

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny ( tradycyjny ) z dużą ilością pzykładów
M-2Ćwiczenia audytoryjne - rozwiązywanie zadań przy aktywnym udziale studentów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: ocena na podstawie sposobu rozwiązywania zadań przez studenta przy tablicy, jak i na podstawie wyników sprawdzianów
S-2Ocena podsumowująca: ocena z ćwiczeń audytoryjnych na podstawie zapowiedzianych dwóch kolokwiów ( dwa zadania )
S-3Ocena podsumowująca: Egzamin z wykładów ( po uprzednim zaliczeniu ćwiczeń ), ocena końcowa na podstawie oceny z egzaminu i ćwiczen

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_C07-1_W01
Student powinien poznać podstawowe zasady zachowania mechaniki płynów. Powinien umiieć rozwiązywać zagadnienia związane z jednowymiarowym przepływem cieczy lepkiej w typowych przypadkach w technice, szczególnie w hydraulice.
ME_1A_W01C-1T-W-5, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-1, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-14M-1S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_C07-1_U01
Powinien umieć rozwiązywać zagadnienia związane z jednowymiarowym przepływem cieczy lepkiej w typowych przypadkach w technice, szczególnie w hydraulice.
ME_1A_U04, ME_1A_U09C-3, C-2T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7, T-A-8M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_C07-1_K01
Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego.
ME_1A_K01C-1T-W-1M-1S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ME_1A_C07-1_W01
Student powinien poznać podstawowe zasady zachowania mechaniki płynów. Powinien umiieć rozwiązywać zagadnienia związane z jednowymiarowym przepływem cieczy lepkiej w typowych przypadkach w technice, szczególnie w hydraulice.
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę, lecz ma trudności z jej ogólną aplikacją, szczególnie do zastosowań praktycznych.
3,5Student opanował podstawową wiedzę i potrafi ją wykorzystać w przypadku hydrostatyki i prostych przepływów cieczy doskonałej
4,0Student opanował podstawową wiedzę i potrafi jją wykorzystać dla prostych przypadków przepływów ustalonych cieczy rzeczywistej
4,5Student opanował podstawową wiedzę. Bardzo dobrze orientuje się w zagadnieniach przepływów niestacjonarnych
5,0Student opanowal wymaganą wiedze w stopniu więcej niż wystarczającym. Potrafi tą wiedze kojarzyc z wiedzą z innych przedmiotów ( np. analogie elektro- hydrauliczne, mechaniczno-hydrauliczne ). Wykazuje dużą inicjatywę na wykładach i posiada umiętność rozwiązywania zagadnien nie typowych.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ME_1A_C07-1_U01
Powinien umieć rozwiązywać zagadnienia związane z jednowymiarowym przepływem cieczy lepkiej w typowych przypadkach w technice, szczególnie w hydraulice.
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę, lecz ma trudności z jej ogólną aplikacją, szczególnie do zastosowań praktycznych.
3,5Student opanował podstawową wiedzę i potrafi ją wykorzystać w przypadku hydrostatyki i prostych przepływów cieczy doskonałej
4,0Student opanował podstawową wiedzę i potrafi jją wykorzystać dla prostych przypadków przepływów ustalonych cieczy rzeczywistej
4,5Student opanował podstawową wiedzę. Bardzo dobrze orientuje się w zagadnieniach przepływów niestacjonarnych
5,0Student opanowal wymaganą wiedze w stopniu więcej niż wystarczającym. Potrafi tą wiedze kojarzyc z wiedzą z innych przedmiotów ( np. analogie elektro- hydrauliczne, mechaniczno-hydrauliczne ). Wykazuje dużą inicjatywę na wykładach i posiada umiętność rozwiązywania zagadnien nie typowych.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ME_1A_C07-1_K01
Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego.
2,0
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Jednak jest to wiedza powierzchowna, której nie potrafi twórczo analizować.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Prosnak W.J., Mechanika P Pynów, t.1, PWN, Warszawa, 1980
  2. Puzyrewski R., Sawicki J., Podstawy Mechaniki Płynów i Hydrauliki, PWN, Warszawa, 1987
  3. Bukowski J., Kijowski P., Mechanika Płynów, PWN, Warszawa, 1980
  4. Gołębiowski C., Luczywek E., Walicki E., Zbiór zadań z Mechaniki Płynów, PWN, Warrszawa, 1975

Literatura dodatkowa

  1. Burka E.S., Nałęcz T.J., Mechanika Płynów w przykładach, PWN, Warszawa, 1999
  2. Orzechowski Z., Wiewiórski P., Cwiczenia audytoryjne z Mechaniki Płynów, Politechnikia Łódzka, Łódź, 1999

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Kinematyka płynu: linia prądu, tor elementu płynu, przyspieszenie - obliczenia w układzie Eulera3
T-A-2Obliczanie naporu cieczy na ścianki płaskie i zakrzywione3
T-A-3Kolokwium1
T-A-4Równanie Bernoulliego - zastosowanoia2
T-A-5Wypływ cieczy przez otwory i zbiorniki1
T-A-6Reakcje hydrodynamiczne2
T-A-7Obliczanie przepływu cieczy rzeczywistej w przewodach cisnieniowych2
T-A-8Kolokwium1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wiadomości wstępne: element płymnu, pole hydrodynamiczne, własności fizyczne płynu.2
T-W-2Kinematyka płynów: linia prądu, tor elementumpłynu,metody opisu stanu płynu, przyspieszenie elementu płynu3
T-W-3Ruch lokalny elementu płynu. Tensor prędkości deformacji3
T-W-4Zasada zachowania masy. Równanie ciągłości1
T-W-5Zasada zachowania pędu. Tensor naprężeń3
T-W-6Zasada zachowania energii. Zamknięty układ równań2
T-W-7Hydrostatyka: pole ciśnień, napór cieczy na scianki naczynia, wypór2
T-W-8Elementy teorii cieczy doskonałej: równanie Eulera, równanie Bernoulliego2
T-W-9Elementy teorii cieczy rzeczywistej: równanie Naviera-Stoke'sa, podobieństwo dynamiczne przepływów2
T-W-10Ruch turbulentny2
T-W-11Warstwa przyścienna. Przepływy z wymianą ciepła2
T-W-12Przepływy przez przewody zamknięte. Straty hydrauliczne2
T-W-13Przepływy potencjalne3
T-W-14Przedmiot i podstawowe równania dynamiki gazów1
30

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Rozwiązywanie zadań domowych18
A-A-3Konsultacje5
38
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1udział w wykładach30
A-W-2przygotowanie do egzaminu15
A-W-3studia literatury13
A-W-4konsultacje5
63
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaME_1A_C07-1_W01Student powinien poznać podstawowe zasady zachowania mechaniki płynów. Powinien umiieć rozwiązywać zagadnienia związane z jednowymiarowym przepływem cieczy lepkiej w typowych przypadkach w technice, szczególnie w hydraulice.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_1A_W01Ma wiedzę z matematyki, fizyki i chemii na poziomie wyższym niezbędnym do ilościowego opisu i analizy problemów oraz rozwiązywania prostych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów.
Cel przedmiotuC-1Znajomość podstawowych zasad zachowania mecha niki pLynów
Treści programoweT-W-5Zasada zachowania pędu. Tensor naprężeń
T-W-2Kinematyka płynów: linia prądu, tor elementumpłynu,metody opisu stanu płynu, przyspieszenie elementu płynu
T-W-3Ruch lokalny elementu płynu. Tensor prędkości deformacji
T-W-4Zasada zachowania masy. Równanie ciągłości
T-W-1Wiadomości wstępne: element płymnu, pole hydrodynamiczne, własności fizyczne płynu.
T-W-6Zasada zachowania energii. Zamknięty układ równań
T-W-7Hydrostatyka: pole ciśnień, napór cieczy na scianki naczynia, wypór
T-W-8Elementy teorii cieczy doskonałej: równanie Eulera, równanie Bernoulliego
T-W-9Elementy teorii cieczy rzeczywistej: równanie Naviera-Stoke'sa, podobieństwo dynamiczne przepływów
T-W-10Ruch turbulentny
T-W-11Warstwa przyścienna. Przepływy z wymianą ciepła
T-W-12Przepływy przez przewody zamknięte. Straty hydrauliczne
T-W-13Przepływy potencjalne
T-W-14Przedmiot i podstawowe równania dynamiki gazów
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny ( tradycyjny ) z dużą ilością pzykładów
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Egzamin z wykładów ( po uprzednim zaliczeniu ćwiczeń ), ocena końcowa na podstawie oceny z egzaminu i ćwiczen
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę, lecz ma trudności z jej ogólną aplikacją, szczególnie do zastosowań praktycznych.
3,5Student opanował podstawową wiedzę i potrafi ją wykorzystać w przypadku hydrostatyki i prostych przepływów cieczy doskonałej
4,0Student opanował podstawową wiedzę i potrafi jją wykorzystać dla prostych przypadków przepływów ustalonych cieczy rzeczywistej
4,5Student opanował podstawową wiedzę. Bardzo dobrze orientuje się w zagadnieniach przepływów niestacjonarnych
5,0Student opanowal wymaganą wiedze w stopniu więcej niż wystarczającym. Potrafi tą wiedze kojarzyc z wiedzą z innych przedmiotów ( np. analogie elektro- hydrauliczne, mechaniczno-hydrauliczne ). Wykazuje dużą inicjatywę na wykładach i posiada umiętność rozwiązywania zagadnien nie typowych.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaME_1A_C07-1_U01Powinien umieć rozwiązywać zagadnienia związane z jednowymiarowym przepływem cieczy lepkiej w typowych przypadkach w technice, szczególnie w hydraulice.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_1A_U04Ma umiejętność samodzielnego poszerzania zdobytej wiedzy oraz poszukiwania rozwiązań problemów inżynierskich pojawiających się w pracy zawodowej.
ME_1A_U09Potrafi rozwiązywać zadania inżynierskie metodami analitycznymi, symulacyjnymi i za pomocą eksperymentu.
Cel przedmiotuC-3Wyznaczanie parametrów przepływu dla typowych przypadków w technice
C-2Zastosowanie mechaniki płynów do obliczeń inżynierskich
Treści programoweT-A-1Kinematyka płynu: linia prądu, tor elementu płynu, przyspieszenie - obliczenia w układzie Eulera
T-A-2Obliczanie naporu cieczy na ścianki płaskie i zakrzywione
T-A-3Kolokwium
T-A-4Równanie Bernoulliego - zastosowanoia
T-A-5Wypływ cieczy przez otwory i zbiorniki
T-A-6Reakcje hydrodynamiczne
T-A-7Obliczanie przepływu cieczy rzeczywistej w przewodach cisnieniowych
T-A-8Kolokwium
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia audytoryjne - rozwiązywanie zadań przy aktywnym udziale studentów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena na podstawie sposobu rozwiązywania zadań przez studenta przy tablicy, jak i na podstawie wyników sprawdzianów
S-2Ocena podsumowująca: ocena z ćwiczeń audytoryjnych na podstawie zapowiedzianych dwóch kolokwiów ( dwa zadania )
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę, lecz ma trudności z jej ogólną aplikacją, szczególnie do zastosowań praktycznych.
3,5Student opanował podstawową wiedzę i potrafi ją wykorzystać w przypadku hydrostatyki i prostych przepływów cieczy doskonałej
4,0Student opanował podstawową wiedzę i potrafi jją wykorzystać dla prostych przypadków przepływów ustalonych cieczy rzeczywistej
4,5Student opanował podstawową wiedzę. Bardzo dobrze orientuje się w zagadnieniach przepływów niestacjonarnych
5,0Student opanowal wymaganą wiedze w stopniu więcej niż wystarczającym. Potrafi tą wiedze kojarzyc z wiedzą z innych przedmiotów ( np. analogie elektro- hydrauliczne, mechaniczno-hydrauliczne ). Wykazuje dużą inicjatywę na wykładach i posiada umiętność rozwiązywania zagadnien nie typowych.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaME_1A_C07-1_K01Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_1A_K01Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się celem utrzymania poziomu i podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych.
Cel przedmiotuC-1Znajomość podstawowych zasad zachowania mecha niki pLynów
Treści programoweT-W-1Wiadomości wstępne: element płymnu, pole hydrodynamiczne, własności fizyczne płynu.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny ( tradycyjny ) z dużą ilością pzykładów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena na podstawie sposobu rozwiązywania zadań przez studenta przy tablicy, jak i na podstawie wyników sprawdzianów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu przedmiotu. Jednak jest to wiedza powierzchowna, której nie potrafi twórczo analizować.
3,5
4,0
4,5
5,0