Mechanika płynów

Wydział Mechaniczny
Kierunek MECHANIKA I BUDOWA MASZYN
Specjalność Wszystkie specjalności
Nazwa przedmiotu Mechanika płynów
Rodzaj studiów Rok Sem. Forma zajęć i liczba godzin Punkty ECTS
Stacjonarne - I stopień I I W15+C15 2
Niestacjonarne - I stopień I I W9+C9 2
Wymagania wstępne - zaliczone przedmioty: Matematyka, Fizyka, Mechanika płynów I
Założenia i cele przedmiotu: rozszerzenie wiadomości z zakresu laminarnego i turbulentnego przepływu cieczy i gazów. Zapoznanie się z podstawowymi prawami i równaniami aerodynamiki w sposób umożliwiający zastosowanie ich w praktyce inżynierskiej. Poznana teoria ogólna dostarcza możliwości ilościowego opisu skomplikowanych zjawisk przepływowych, zachodzących w rozmaitego rodzaju maszynach i urządzeniach.
Metody dydaktyczne: aktywny udział w wykładach i ćwiczeniach. Samodzielne rozwiązywanie zadań.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu: zaliczenie ćwiczeń na podstawie kartkówek. Zaliczenie wykładów na podstawie kolokwium.
Ocena końcowa: średnia ważona ocen z ćwiczeń (0.4) i wykładu (0.6).
TREŚCI PROGRAMOWE
Wykłady
Stan naprężenia i odkształcenia w płynie. Ruch elementu płynu – I twierdzenie Helmholtza. Interpretacja fizykalna I twierdzenie Helmholtza. Przestrzenny ruch potencjalny płynu. Zastosowanie funkcji zmiennej zespolonej do opisu płaskich przepływów potencjalnych. Ruch wirowy. Strumień wektora wiru. Cyrkulacja prędkości. Równania Gromeki-Lamba i ich całki. Zasada pędu i krętu. Izentropowy przepływ powietrza. Bezcyrkulacyjny i cyrkulacyjny opływ profilu kołowego. Paradoks d’Alemberta. Siła oporu czołowego, siła nośna. Twierdzenie śukowskiego. Równania konstytutywne. Metody rozwiązywania równań Naviera–Stokesa. Równania Prandtla. Ruch turbulentny, równania Reynoldsa. Laminarna i turbulentna warstwa przyścienna. Hipoteza drogi mieszania Prandtla. Pompa w układzie przewodów. Przepływ w rurach chropowatych.
Ćwiczenia
Metoda Eulera w kinematyce płynów. Przykłady płaskich przepływów potencjalnych. Zastosowanie funkcji zmiennej zespolonej do opisu płaskich przepływów potencjalnych. Cyrkulacyjny i bezcyrkulacyjny opływ profilu kołowego. Zastosowania zasady pędu i krętu w mechanice płynów. Reakcja strumienia zamkniętego i swobodnego płynu. Analityczne rozwiązywanie równań Naviera-Stokesa. Projektowanie przepływów laminarnych i turbulentnych w przewodach. Pompa w układzie przewodów.
Materiały pomocnicze do ćwiczeń:
 
Literatura podstawowa
  1. Matras Z.: Podstawy mechaniki płynów i dynamiki przepływów cieczy nienewtonowskich. Wydawnictwa Politechniki Krakowskiej, Kraków 2006.
  2. Prosnak W.J., Mechanika płynów, t. I., t. II, PWN, Warszawa 1970.
  3. Burka E., S., Nałęcz T., J.: Mechanika płynów w przykładach. Teoria, Zadania, Rozwiązania. PWN, Warszawa 1994.
  1. Nakayama, Y.; Boucher, R.F.: Introduction to Fluid Mechanics, Elsevier, 2000.
  2. Walden H., Stasiak J. Mechanika cieczy i gazów w inŜynierii sanitarnej, Arkady,
    Warszawa 1971.Łojcjanskij L.G.
  3. Mechanika żidkosti i gaza, Izd. Nauka, Moskwa 1973.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot dr inż. Stanisław Walczak
Jednostka realizująca przedmiot Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej - (M-5)

Logowanie