Mechanika płynów

Mechanika płynów jest jednym z podstawowych przedmiotów, na których bazuje inżynieria środowiska. Jej nauczanie ma na celu przybliżenie słuchaczom praw rządzących zachowaniem się ośrodków ciągłych, do których należą ciecze i gazy. Znajomość tych praw jest konieczna nie tylko do zrozumienia wielu zagadnień związanych z szeroko pojętą aero- i hydrodynamiką lecz również do prawidłowego ich wykorzystania w rozwiązywaniu różnych problemów hydraulicznych bądź w projektowaniu hydrotechnicznym.

Treść programu składa się z dwóch zasadniczych części tj. z hydrostatyki i hydrodynamiki. Pierwsza z nich obejmuje podstawowe prawa, parcie na powierzchnie płaskie i zakrzywione oraz równowagę ciał zanurzonych w cieczy. Druga część, oprócz podstawowych praw hydrodynamiki dotyczy ruchu cieczy i gazów w przewodach zamkniętych. Program obejmuje także hydraulikę koryt otwartych i wybrane zagadnienia z przepływu gazów.

Wykłady:

1. Wiadomości wprowadzające, właściwości cieczy, ciecze nienewtonowskie 2

2. Hydrostatyka - ciśnienie, równanie równowagi płynów, pływanie ciał 2

3. Parcie na powierzchnie płaskie i zakrzywione 3

4. Definicje i pojęcia hydrodynamiki, prawo ciągłości ruchu cieczy 2

5. Równanie Bernoulliego dla cieczy idealnej i rzeczywistej 4

6. Opory ruchu 3

7. Ruch płynów w przewodach pod ciśnieniem 2

8 Wypływ cieczy przez otwory i przystawki, przelewy 3

9. Ruch cieczy w kanałach otwartych - podstawowe równania 3

10. Ruch wód gruntowych, studnia zwykła, artezyjska 2

11. Obliczenia wypływu i przepływu gazów 2

12. Podobieństwo hydromechaniczne 2

Ćwiczenia:

1. Ciśnienie hydrostatyczne 2

2. Parcie na powierzchnie płaskie, podział wykresu parcia na części o jednakowej powierzchni 2

3. Parcie na powierzchnie zakrzywione. Wypór hydrostatyczny 2

4. Kolokwium 2

5. Doświadczenie Reynoldsa 2

6. Równanie Bernouliego dla cieczy idealnej i rzeczywistej 2

7. Wykorzystanie równania Bernouliego do obliczeń oporów ruchu w przewodach zamkniętych, współczynnik oporów liniowych 2

8. Opory ruchu w przewodach zamkniętych, współczynnik strat miejscowych . 2

9. Przepływ w przewodach pod ciśnieniem, przewód wydatkujący po drodze; obliczenie sieci otwartej 2

10. Przepływ w korytach otwartych - wypływ przez otwory 2

11. Przepływ w korytach otwartych - przelewy 2

12. Przepływ w korytach otwartych. Prędkość średnia przepływu. Obliczenie parametrów przepływu - metoda kolejnych przybliżeń 2

13 Odskok hydrauliczny. Krytyczne parametry ruchu cieczy. 2

14. Kolokwium 2

15. Zaliczenie. 2

Troskolański A.T., 1969, Hydromechanika, WNT, Warszawa

Sobota J., 1994, Hydraulika, t. I i II, AR Wrocław

Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R., 1997, Mechanika płynów w inżynierii środowiska, WNT, Warszawa

Kubrak J.,1998, Hydraulika techniczna, Wyd. SGGW, Warszawa

Lewandowski J.B., 2006, Mechanika płynów, Wyd. AR w Poznaniu

Kubrak E., Kubrak J.,2004, Hydraulika techniczna, przykłady obliczeń, Wyd. SGGW, Warszawa

Burka E.S, Nałęcz T.J., 1994, Mechanika płynów w przykładach, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa

Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R., 2001, Zadania z mechaniki płynów w inżynierii środowiska, WNT, Warszawa

właściwości cieczy i gazów, prawa opisujące stan płynów w spoczynku i siły w niej występujące (hydrostatyka) oraz prawa ruchu wody: zachowania masy, pędu i energii (hydrodynamika), równanie Bernouliego dla cieczy i gazu, ruch ustalony i nieustalony w przewodach zamkniętych i korytach otwartych, metody obliczeniowe do określenia układu zwierciadła wody w korytach otwartych, wypływu przez otwory i przepływu przez przelewy, odskok hydrauliczny

obliczyć ciśnienie w cieczy, reakcję pomiędzy cieczą i ściankami naczynia w który się znajduje, obliczyć parametry przepływu wody i opory ruchu w przewodach zamkniętych i korytach otwartych, obliczyć podstawowe parametry budowli hydrotechnicznych oraz układ zwierciadła na długości cieku.

przeprowadzić pomiary laboratoryjne, pozyskiwać informacje z literatury, przeprowadzić obliczenia dla różnych wariantów

podjęcia odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość do podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania

Wykłady

Egzamin ustny; na ocenę pozytywną należy udzielić co najmniej 55% prawidłowych odpowiedzi na zadane pytania; udział oceny z zaliczenia wykładów w ocenie końcowej wynosi 50%.

ćwiczenia

Wykonanie sprawozdań z ćwiczeń; na ocenę pozytywną należy prawidłowo wykonać sprawozdania, odpowiedzieć na kilka pytań dotyczących jego wykonania oraz zaliczyć 1-2 kolokwia; udział oceny z zaliczenia ćwiczeń projektowych w ocenie końcowej wynosi 50%.