Aeromechanika i elementy mechaniki płynów

Wydział Mechaniczny
Kierunek TRANSPORT
Specjalność Wszystkie specjalności
Nazwa przedmiotu Aeromechanika i elementy mechaniki płynów
Rodzaj studiów Rok Sem. Forma zajęć i liczba godzin Punkty ECTS
Stacjonarne - I stopień II III W15+L15 2
Niestacjonarne - I stopień II III W9+L9 2
Wymagania wstępne - zaliczone przedmioty: Matematyka, Fizyka
Założenia i cele przedmiotu: Zapoznanie się z podstawowymi prawami i równaniami rządzącymi ruchem płynów nieściśliwych i ściśliwych, w sposób umożliwiający zorientowaniu się w całokształcie zagadnień aeromechaniki, 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: wykład multimedialny i tablicowy, aktywny udział w zajęciach laboratoryjnych, samodzielne opracowywanie sprawozdań z przeprowadzanych ćwiczeń.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu: udział w wykładach, udział w laboratorium, opracowanie sprawozdań, zaliczenie laboratoriów, zaliczenie wykładu.
Ocena końcowa:
Średnia ważona ocen z laboratorium (0.5) i wykładu (0.5).
TREŚCI PROGRAMOWE
Wykłady
Pojęcia podstawowe, właściwości płynów, lepkość, ściśliwość i rozszerzalność cieplna gazów, prędkość dźwięku, liczba Macha – rodzaje przepływów. Siły działające na płyn. Linia prądu, strumień objętościowy przepływu, równanie ciągłości. Ruch elementu płynu. Ruch potencjalny. Ruch wirowy. Strumień wektora wiru. Równania ruchu płynu. Równanie Bernoulli’ego. Izentropowy przepływ powietrza. Bezcyrkulacyjny i cyrkulacyjny opływ profilu kołowego. Oddziaływanie strugi na opływany profil. Paradoks d’Alemberta. Oderwanie warstwy przyściennej. Siła oporu czołowego, siła nośna. Twierdzenie Żukowskiego. Klasyfikacja przepływów płynów lepkich. Przepływy laminarne i turbulentne. Transport hydrauliczny płynów w rurociągach. Równanie Darcy’ego. Podobieństwo aerodynamiczne, skale podobieństwa, liczby kryterialne.
Laboratorium
Pomiar lepkości cieczy, opływ ciała stałego płynem rzeczywistym, klasyczne doświadczenie Reynoldsa, uderzenie strugi cieczy, pomiar prędkości lokalnej i średniej, pomiar strat tarcia wywołanych lepkością, badanie zjawiska kawitacji, pomiar strat miejscowych.
Literatura podstawowa
  1. Matras Z.: Podstawy mechaniki płynów i dynamiki przepływów cieczy nienewtonowskich, Wydawnictwa Politechniki Krakowskiej, Kraków 2006.
  2. Arżanikow N.S., W.N. Malcew, „Aerodynamika”, PWN, Warszawa, 1959.
  3. Tarnogrodzki A.: Dynamika gazów. Przepływy jednowymiarowe i fale proste. WKiŁ, Warszawa 2003.
  4. Z. Nowak: Ćwiczenia laboratoryjne z mechaniki płynów. Skrypt PK, Kraków 1981.
Literatura uzupełniająca
  1. Rup K. Mechanika płynów w środowisku naturalnym, Wydawnictwa Politechniki Krakowskiej, Kraków 2003.
  2. Walden H., Stasiak J. Mechanika cieczy i gazów w inżynierii sanitarnej, Arkady,Warszawa 1971.
  3. Prosnak W.J., Mechanika płynów, t. I., PWN, Warszawa 1970.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot dr inż. Stanisław Walczak
Jednostka realizująca przedmiot Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej - (M-5)

Logowanie