Kierunek/Specjalność:
Tytuł przedmiotu:
Semestr, wymiar godz. (W, C, L), pkt.:
Energetyka / Wszystkie specjalności
Mechanika Płynów PK-3.6
III - W2, C1 (3 pkt.), IV - L3 (3 pkt.)
Semestr III
WYKŁADY: Pojęcia podstawowe. Makroskopowe właściwości płynu. Pochodna zupełna i substancjalna. Prawo przenoszenia Reynoldsa. Kinematyka płynów. Metody badania ruchu płynów. Ruch elementu płynu -1 tw. Helmholtza. Wydatek objętościowy i masowy płynu. Siły działające na płyn. Równania wynikające z zasad zachowania masy, pędu i momentu pędu. Tensor naprężenia w płynie. Tensor prędkości deformacji. Równania konstytutywne. Liniowy płyn Newtona. Ciecze w stanie nadciekłym (ciecze kwantowe). Równania Naviera-Stokesa /N-S/. Analityczne i numeryczne metody całkowania równań N-S. Ruch cieczy lepkiej- prawo Hagen- Poiseuille'a. Podobieństwo hydromechaniczne przepływów. Klasyfikacja przepływów płynów lepkich. Równania ruchu płynu doskonałego. Całki równań ruchu, równanie Bemoulli'ego. Uogólnione równanie Bernoulli'ego. Ruch płynu w przewodach zamkniętych. Straty ciśnienia wywołane lepkością oraz przeszkodami miejscowymi. Zastosowanie zasady pędu i krętu w mechanice płynów. Wodne turbiny akcyjne i reakcyjne, moc siłowni wiatrowych. Równania równowagi Eulera. Warunki całkowalności równań równowagi. Napór cieczy na ściany płaskie i zakrzywione. Równania Reynoldsa dla uśrednionego ruchu turbulentnego cieczy. Tensor naprężeń turbulentnych. Modelowanie przepływów turbulentnych - hipotezy domykające.
ĆWICZENIA: Równowaga względna cieczy. Wyznaczanie naporu hydrostatycznego na powierzchnie płaskie i zakrzywione. Reakcja hydrodynamiczna płynu. Wyznaczanie mocy turbiny akcyjnej i reakcyjnej. Analityczne całkowanie uproszczonych równań Naviera-Stokesa. Analiza prostych przepływów burzliwych, wyznaczanie rozkładów lepkości turbulentnej. Wyznaczanie strat ciśnienia w przepływach płynu przez przewody.
Semestr IV
LABORATORIUM: Pomiar lepkości płynu. Identyfikacja reostabilnych cieczy
nienewtonowskich. Wypływ przez małe otwory. Opływ ciała stałego płynem rzeczywistym. Klasyczne doświadczenie Reynoldsa. Pomiar prędkości lokalnej i średniej płynu. Wzorcowanie rotametrów. Pomiar strat ciśnienia wywołanych lepkością. Pomiar strat miejscowych (lokalnych). Pomiar strat ciśnienia w odcinku wlotowym. Badanie zjawisk kawitacji przepływowej. Badanie charakterystyk pompy wirowej. Badanie zjawisk kawitacji w pompie wirowej. Reakcja hydrodynamiczna strugi. Pomiar natężenia przepływu gazu w rurociągu za pomocą, przepływomierza kolanowego i kryzy.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Prof. dr hab. inż. Zbigniew Matras Prof. dr hab. inż. Kazimierz Rup
Jednostka organizacyjna: Instytut Aparatury Przemysłowej i Energetyki (M-5)