Wydział Budownictwa i Architektury - Inżynieria środowiska (S1)
specjalność: Ogrzewnictwo
Sylabus przedmiotu Mechanika płynów-1:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Inżynieria środowiska | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Mechanika płynów-1 | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Budownictwa Wodnego | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Ryszard Ewertowski <Ryszard.Ewertowski@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | |||
ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Opanowane wiadomości z zaliczonych przedmiotów matematyka, fizyka i hydrologia z 1-ego roku studiów |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Zrozumienie zjawisk z zakresu statyki i dynamiki płynów. |
C-2 | Znajomość podstawowych praw zachowania mechaniki płynów i równań je opisujących. |
C-3 | Umiejętność obliczania zagadnień statyki, kinematyki i dynamiki płynów. |
C-4 | Podstawowa znajomość zagadnień przepływu płynów w przewodach pod ciśnieniem |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
T-A-1 | Zadania z zakresu własności fizycznych płynów | 1 |
T-A-2 | Zadania z zakresu statyki płynów (równowaga ciśnień, ruch obrotowy, parcie, moment bezwładności, pływanie ciał) | 3 |
T-A-3 | Kinematyka i podstawy dynamiki płynów (potencjał, linie prądu, równanie ciągłości, równania Eulera, równ. Bernoulliego dla połynów doskonałych) | 3 |
T-A-4 | Zadania na reakcje hydrodynamiczne | 2 |
T-A-5 | Przepływy płynów rzeczywistych - straty liniowe i mejscowe, przepływy pod ciśnieniem, praca pomp | 3 |
T-A-6 | Ruch nieustalony w przewodach, uderzenie hydrauliczne | 3 |
15 | ||
laboratoria | ||
T-L-1 | Ćw. 1: Wyznaczanie współczynnika filtracji przy przepływie przez wał | 4 |
T-L-2 | Ćw. 2: Wyznaczanie maksymalnej i minimalnej wysokości zwierciadła wody w komorze wyrównawczej | 4 |
T-L-3 | Wyznaczanie rzędnych linii ciśnień i linii energii w przewodach kołowych pod ciśnieniem | 4 |
T-L-4 | Wyznaczanie liczby granicznej Reynoldsa | 3 |
15 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | fizyczne płynów. Statyka płynów. Parcie cieczy na powierzchnie płaskie i zakrzywione | 3 |
T-W-2 | Podstawowe pojęcia kinematyki płynów | 2 |
T-W-3 | Dynamika – równanie ciągłości, zasady zachowania pędu i energii, równania Eulera, całka Bernoulliego. Przepływ potencjalny i opływy ciał | 4 |
T-W-4 | Równanie Bernoulliego dla płynów doskonałych. Zastosowania równ. Bernoulliego (wydatki otworów i przelewów, rurka Pitota, Prandtla i zwężka Venturi, parcie hydrodynamiczne). | 3 |
T-W-5 | Wypływy płynu przez otwory. Reakcje hydrodynamiczne. | 3 |
T-W-6 | Przepływy rzeczywiste – równania Naviera-Stokesa i doświadczenie Reynoldsa. | 3 |
T-W-7 | Równanie Bernoulliego dla płynów rzeczywistych. Ruch płynu w przewodach pod ciśnieniem | 3 |
T-W-8 | Ruch nieustalony w przewodach i uderzenie hydrauliczne. Sztolnie i komory wyrównawcze. | 3 |
T-W-9 | Przepływy swobodne - ruch w korytach otwartych, równanie Chezy, Bernoulliego i Saint-Venanta. | 3 |
T-W-10 | Krzywa spiętrzenia i krzywa depresji. Przelewy hydrotechniczne, wymiarowanie kanałów. Wodowskazy i krzywe konsumpcyjne | 3 |
30 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
ćwiczenia audytoryjne | ||
A-A-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
A-A-2 | Udział w konsultacjach | 6 |
A-A-3 | Samodzielna realizacja zadań przesłanych przez Internet | 16 |
A-A-4 | Przygotowanie do kolokwium | 12 |
49 | ||
laboratoria | ||
A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
A-L-2 | Konsultacje | 4 |
A-L-3 | Opracowanie sprawozdań | 20 |
A-L-4 | Obrona sprawozdań | 2 |
41 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
A-W-2 | Studia literaturowe | 15 |
A-W-3 | Przygotowanie do egzaminu | 14 |
A-W-4 | Egzamin | 2 |
61 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład problemowy z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji zagadnień i omawiania ich istotnych szczegółów na tablicy |
M-2 | Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnień (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola prędkości przepływu) |
M-3 | Ćwiczenia audytoryjne: Zajęcia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiązanych zadań i treści zadań do rozwiązania przez studentów przy tablicy |
M-4 | Ćwiczenia audytoryjne: Przekaz internetowy plików ppt z treściami rozwiązanych zadań oraz z zadaniami do indywidualnego ich wykonania przez studenta w domu |
M-5 | Laboratorium Wodne: Przekaz internetowy dokumentu opisujacego stan wykonania poszczególnych ćwiczeń przez poszczególne osoby i stan weryfikacji ich sprawozdań oraz ocen, uzyskanych podczas indywidualnej obrony "przyjętego" sprawozdania |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena formująca: Pytania kontrolne z materiału realizowanego na wykładzie w ramach kolokwiów na ćwiczeniach audytoryjnych |
S-2 | Ocena formująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie ćwiczeń audytoryjnych przy okazji sprawdzenia zadań indywidualnych i zadań rozwiazywanych przy tablicy |
S-3 | Ocena podsumowująca: Dwa kolokwia na ćwiczeniach audytoryjnych w trakcie semestru i kolokwium zaliczajace dla studentów, którzy nie uzyskali pozytywnych ocen z kolokwiów w trakcie semestru |
S-4 | Ocena formująca: Laboratorium Wodne : Studenci otrzymują wraz z opisem wykonania doświadczenia dwie tzw. kartki pomiarowe. Po zakończeniu doświadczenia kopia danych pomiarowych przekazywana jest prowadzącemu ćwiczenia i wykorzystywana do równoległego opracowania danego doświadczenia w celu weryfikacji opracowania studenckiego |
S-5 | Ocena podsumowująca: Sprawdzenie opracowań ćwiczeń na Laboratorium Wodnym dla każdego zespołu z decyzją "przyjete" lub "odrzucone" oraz indywidualna obrona kazdego przyjętego opracowania |
S-6 | Ocena podsumowująca: Egzamin końcowy z zrealizowanego w semestrze zakresu Mechaniki Płynów |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
IS_1A_??_W01 Zna i rozumie właściwości fizyczne płynów oraz zagadnienia statyki płynów (równowaga cieczy, parcie, pływalność ciał) | IS_1A_W22, IS_1A_W09 | T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07 | InzA_W01, InzA_W02 | C-1 | T-A-2, T-A-1, T-W-1 | M-3, M-1, M-5 | S-5, S-6, S-3 |
IS_1A_??_W02 Zna zasady zachowania masy, pędu i energii, równania Eulera, Naviera-Stokese dla płynów i potrafi je wykorzystać do rozwiazywania prostych problemów przepływu płynu | IS_1A_W09 | T1A_W03, T1A_W07 | InzA_W02 | C-2 | T-W-3, T-W-2, T-W-6, T-L-1 | M-1, M-4, M-2, M-3 | S-6, S-3, S-2 |
IS_1A_??_W03 Zna równanie Bernoulliego dla płynów doskonałych i potrafi je wykorzystać do rozwiazywania problemów obliczeniowych z zakresu przepływu płynu w przewodach | IS_1A_W21, IS_1A_W09, IS_1A_W16, IS_1A_W22 | T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07, T1A_W08 | InzA_W01, InzA_W02, InzA_W03 | C-4, C-2 | T-A-4, T-W-5, T-W-4, T-L-3 | M-4, M-5, M-3, M-1, M-2 | S-3, S-5, S-2, S-6 |
IS_1A_??_W04 Rozumie zagadnienie przepływów płynów rzeczywistych, zna pojęcia strat energetycznych (liniowych i lokalnych) i umie wykorzystać rozszerzone równanie Bernoulliego w praktycznych zagadnieniach obliczeniowych dla przewodów pod ciśnieniem | IS_1A_W09, IS_1A_W12 | T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07 | InzA_W02 | C-4, C-3 | T-L-3, T-L-4, T-A-5 | M-3, M-5, M-1, M-4 | S-6, S-3, S-5, S-2 |
IS_1A_??_W05 Zna zjawisko ruchu nieustalonego płynów w przewodach i rozumie jego konsekwencje w postaci takich zjawisk, jak np. uderzenie hydrauliczne | — | — | — | C-4, C-1, C-3 | T-W-8, T-L-2, T-A-5 | M-1, M-2, M-5, M-3, M-4 | S-4, S-6, S-5, S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
IS_1A_??_U01 Potrafi planować i przeprowadzać doświadczenia z zakresu mechaniki płynów, analizować ich wyniki technikami komputerowymi, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski | IS_1A_U04 | T1A_U08 | InzA_U01 | C-4 | T-L-1, T-L-2, T-L-4, T-L-3 | M-3, M-5 | S-3, S-5 |
IS_1A_??_U02 Potrafi stosować równania statyki płynów dla rozwiązywania zadań inżynierskich z zakresu statyki (wyznaczanie parcia, określanie warunków pływalności, praca pras hydraulicznych, itp) | IS_1A_U05, IS_1A_U04, IS_1A_U15 | T1A_U01, T1A_U05, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U01, InzA_U02, InzA_U07, InzA_U08 | C-3, C-1 | T-W-1, T-A-2, T-A-1 | M-4, M-3, M-1 | S-2, S-3, S-6 |
IS_1A_??_U03 Rozumie zagadnienia dynamiki płynów i potrafi rozwiązywać zadania inżynierskie z tego zakresu | IS_1A_U15, IS_1A_U05, IS_1A_U02 | T1A_U01, T1A_U05, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U01, InzA_U02, InzA_U07, InzA_U08 | C-1, C-3, C-2 | T-W-3, T-W-4, T-A-3, T-A-4 | M-4, M-3, M-1, M-2, M-5 | S-5, S-3, S-2, S-4, S-6 |
IS_1A_??_U04 Rozumie, co oznacza przepływ płynu rzeczywistego. Zna równanie Bernoulliego ze stratami i umie je zastosować w rzeczywistych systemach przepływowych - także w warunkach ruchu nieustalonego. | IS_1A_U15, IS_1A_U05, IS_1A_U04 | T1A_U01, T1A_U05, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U01, InzA_U02, InzA_U07, InzA_U08 | C-3, C-4 | T-A-4, T-L-3, T-W-7, T-W-6, T-L-2, T-A-5, T-W-8 | M-3, M-2, M-1, M-4, M-5 | S-5, S-3, S-6, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
IS_1A_??_K01 Rozumie znaczenie mechaniki płynów w zagadnieniach związanych z inżynierią środowiska, gdzie płyny (woda, powietrze,...) powszechnie występują i oddziaływują. | IS_1A_K01, IS_1A_K02 | T1A_K01, T1A_K02 | InzA_K01 | C-1, C-4 | T-W-8, T-L-4, T-L-1 | M-1, M-4, M-2, M-5, M-3 | S-2, S-5, S-3, S-6 |
IS_1A_??_K02 Ma świadomość ważności interakcji płynów i ciał stałych w procesie budowy i ekspolatacji obiektów inżynierskich i oceny wpływu przepływów płynów (wiatr, przepływy rzeczne, itp.) na stałe elementy środowiska (powierzchnia terenu, brzegi rzek, itp.) | IS_1A_K01, IS_1A_K02, IS_1A_K05 | T1A_K01, T1A_K02, T1A_K05 | InzA_K01 | C-3, C-2 | T-L-4, T-A-4, T-L-3, T-A-3 | M-1, M-3, M-5, M-2, M-4 | S-3, S-6, S-5, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
IS_1A_??_W01 Zna i rozumie właściwości fizyczne płynów oraz zagadnienia statyki płynów (równowaga cieczy, parcie, pływalność ciał) | 2,0 | |
3,0 | Zaliczone pozytywnie dwa kolokwia i egzamin pisemny na ocenę dostateczną | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
IS_1A_??_W02 Zna zasady zachowania masy, pędu i energii, równania Eulera, Naviera-Stokese dla płynów i potrafi je wykorzystać do rozwiazywania prostych problemów przepływu płynu | 2,0 | |
3,0 | Zaliczone pozytywnie dwa kolokwia i egzamin pisemny na ocenę dostateczną | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
IS_1A_??_W03 Zna równanie Bernoulliego dla płynów doskonałych i potrafi je wykorzystać do rozwiazywania problemów obliczeniowych z zakresu przepływu płynu w przewodach | 2,0 | |
3,0 | Ocenione pozytywnie sprawozdanie z ćwiczenia laboratoryjnego, zaliczone pozytywnie dwa kolokwia i egzamin pisemny na ocenę dostateczną | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
IS_1A_??_W04 Rozumie zagadnienie przepływów płynów rzeczywistych, zna pojęcia strat energetycznych (liniowych i lokalnych) i umie wykorzystać rozszerzone równanie Bernoulliego w praktycznych zagadnieniach obliczeniowych dla przewodów pod ciśnieniem | 2,0 | |
3,0 | Ocenione pozytywnie sprawozdanie z ćwiczenia laboratoryjnego, zaliczone pozytywnie dwa kolokwia i egzamin pisemny na ocenę dostateczną | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
IS_1A_??_W05 Zna zjawisko ruchu nieustalonego płynów w przewodach i rozumie jego konsekwencje w postaci takich zjawisk, jak np. uderzenie hydrauliczne | 2,0 | |
3,0 | Ocenione pozytywnie sprawozdanie z ćwiczenia laboratoryjnego, zaliczone pozytywnie dwa kolokwia i egzamin pisemny na ocenę dostateczną | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
IS_1A_??_U01 Potrafi planować i przeprowadzać doświadczenia z zakresu mechaniki płynów, analizować ich wyniki technikami komputerowymi, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski | 2,0 | |
3,0 | Zaliczone pozytywnie dwa kolokwia i egzamin pisemny na ocenę dostateczną | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
IS_1A_??_U02 Potrafi stosować równania statyki płynów dla rozwiązywania zadań inżynierskich z zakresu statyki (wyznaczanie parcia, określanie warunków pływalności, praca pras hydraulicznych, itp) | 2,0 | |
3,0 | Zaliczone pozytywnie dwa kolokwia i egzamin pisemny na ocenę dostateczną | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
IS_1A_??_U03 Rozumie zagadnienia dynamiki płynów i potrafi rozwiązywać zadania inżynierskie z tego zakresu | 2,0 | |
3,0 | Zaliczone pozytywnie dwa kolokwia i egzamin pisemny na ocenę dostateczną | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
IS_1A_??_U04 Rozumie, co oznacza przepływ płynu rzeczywistego. Zna równanie Bernoulliego ze stratami i umie je zastosować w rzeczywistych systemach przepływowych - także w warunkach ruchu nieustalonego. | 2,0 | |
3,0 | Zaliczone pozytywnie dwa kolokwia i egzamin pisemny na ocenę dostateczną | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
IS_1A_??_K01 Rozumie znaczenie mechaniki płynów w zagadnieniach związanych z inżynierią środowiska, gdzie płyny (woda, powietrze,...) powszechnie występują i oddziaływują. | 2,0 | |
3,0 | Zaliczone pozytywnie dwa kolokwia i egzamin pisemny na ocenę dostateczną | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
IS_1A_??_K02 Ma świadomość ważności interakcji płynów i ciał stałych w procesie budowy i ekspolatacji obiektów inżynierskich i oceny wpływu przepływów płynów (wiatr, przepływy rzeczne, itp.) na stałe elementy środowiska (powierzchnia terenu, brzegi rzek, itp.) | 2,0 | |
3,0 | Zaliczone pozytywnie dwa kolokwia i egzamin pisemny na ocenę dostateczną | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- Mitosek M., Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska, PWN, Warszawa, 2001
- Gołębiewski C., Łuczywek E., Walicki E., Zbiór zadań z mechaniki płynów, PWN, Warszawa, 1998
- Puzyrewski R., Sawicki J., Podstawy mechaniki płynów i hydrauliki, PWN, Warszawa, 1998
- Walden H., Stasiak J., Mechanika cieczy i gazów w inżynierii sanitarnej, Arkady, Warszawa, 1971
Literatura dodatkowa
- Kubrak J., Hydraulika techniczna, SGGW, Warszawa, 1998
- Czetwertyński E., Utrysko B., Hydraulika i hydromechanika, PWN, Warszawa, 1975