Mechanika płynów

Wydział Mechaniczny
Kierunek INŻYNIERIA BEZPIECZEŃSTWA
Specjalność Wszystkie specjalności
Nazwa przedmiotu Mechanika płynów
Rodzaj studiów Rok Sem. Forma zajęć i liczba godzin Punkty ECTS
Stacjonarne - I stopień II III W30+C30 4
Niestacjonarne - I stopień II III W18+C18 4
Wymagania wstępne - zaliczone przedmioty: Matematyka, Fizyka
Założenia i cele przedmiotu: zapoznanie się z podstawowymi prawami rządzącymi ruchem płynów, mających znaczenie dla inżyniera. Zdobycie podstawowej wiedzy teoretycznej niezbędnej przy badaniu ruchu płynu oraz sił, jakie wywiera on na opływane ciała.
Metody dydaktyczne: wykład konwersatoryjny, aktywny udział studentów w zajęciach.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu: zaliczenie ćwiczeń tablicowych na podstawie kolokwiów. Egzamin pisemny.
Ocena końcowa: średnia arytmetyczna z ocen zaliczenia ćwiczeń i egzaminu.
TREŚCI PROGRAMOWE
Wykłady
Pojęcia podstawowe. Makroskopowe właściwości płynu. Elementy kinematyki płynów. Metody badania ruchu płynów. Ruch elementu płynu - I tw. Helmholtza. Wydatek objętościowy i masowy płynu. Równanie ciągłości przepływu. Siły działające na płyn. Równania ruchu płynu w naprężeniach. Tensor naprężenia w płynie. Tensor prędkości deformacji. Równania konstytutywne. Liniowy płyn Newtona. Ciecze w stanie nadciekłym (ciecze kwantowe). Równania Naviera-Stokesa /N-S/. Ruch cieczy lepkiej, prawo Hagen- Poiseuille'a. Podobieństwo hydromechaniczne przepływów. Klasyfikacja przepływów płynów lepkich. Równania ruchu płynu doskonałego. Całki równań ruchu płynu doskonałego, równanie Bernoulliego. Uogólnione równanie Bernoulliego. Ruch płynu w przewodach zamkniętych. Straty ciśnienia wywołane lepkością oraz przeszkodami miejscowymi. Teoria warstwy przyściennej. Zastosowanie zasady pędu i krętu w mechanice płynów. Wodne turbiny akcyjne i reakcyjne. Równania równowagi Eulera. Warunki całkowalności równań równowagi. Wypór hydrostatyczny. Napór cieczy na ściany płaskie i zakrzywione.
Ćwiczenia
Równowaga względna cieczy. Wyznaczanie naporu hydrostatycznego na powierzchnie płaskie i zakrzywione. Stateczność pływania ciał. Reakcja hydrodynamiczna płynu. Wyznaczanie mocy turbiny akcyjnej i reakcyjnej. Analityczne całkowanie uproszczonych równań Naviera-Stokesa. Wyznaczanie strat ciśnienia w przepływach płynu przez przewody. Obliczanie lepkości turbulentnej.
Literatura podstawowa
  1. Gryboś R.: Podstawy mechaniki płynów, PWN, Warszawa 2002.
  2. Burka E., S., Nałęcz T., J.; Mechanika płynów w przykładach. Teoria, zadania, rozwiązania. PWN, Warszawa 1994.
  3. Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R.; Mechanika płynów w inżynierii środowiska. WNT, Warszawa 2001.
Literatura uzupełniająca
  1. Rup K.; Procesy przenoszenia zanieczyszczeń w środowisku naturalnym. WNT Warszawa 2006.
  2. Gołębiowski Cz., Walicki E., Łuczywek E.; Zbiór zadań z mechaniki płynów. PWN, Warszawa 1998.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot dr inż. Stanisław Walczak
Jednostka realizująca przedmiot Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej - (M-5)

Logowanie