Podstawy fizyki wybuchu

"Z A T W I E R D Z A M"
Dziekan Wydziału
Nowych Technologii i Chemii
dr hab. inż. Stanisław CUDZIŁO
Warszawa, dnia ..........................
SYLABUS PRZEDMIOTU
NAZWA PRZEDMIOTU: Podstawy fizyki wybuchu
Kod przedmiotu: WTCCWSI-PFW
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): Wydział Nowych Technologii i Chemii (WTC)
(prowadząca kierunek studiów)
Kierunek studiów: chemia
Specjalność: materiały wybuchowe i pirotechnika
Poziom studiów:
studia pierwszego stopnia
Forma studiów:
studia stacjonarne
Język prowadzenia: polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego 2012/2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoba(y) prowadząca(-e) zajęcia (koordynatorzy): prof. dr hab. inż. Waldemar TRZCIŃSKI
PJO/instytut/katedra/zakład: WTC/Instytut Chemii/Zakład Materiałów Wybuchowych
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie, # projekt)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
projekt
V
60
24/x
12/+
16/+
8
6
Razem
60
24/x
12/+
16/+
8
6
seminarium
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI

Fizyka
Wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć z
zakresu mechaniki i termodynamiki (ciśnienie, praca, energia, ciepło, prędkość).

Chemia ogólna i nieorganiczna
Wymagania wstępne: znajomość podstawowych pojęć,
wielkości i zależności termochemii i termodynamiki chemicznej oraz kinetyki chemicznej.

Teoria materiałów wybuchowych.
Wymagania wstępne: wielkości i zależności termochemii i
termodynamiki materiałów wybuchowych, podstaw teoretycznych i budowy układów do pomiaru trwałości i wrażliwości materiałów wysokoenergetycznych.
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
W1
W2
W3
W4
U1
U2
U3
U4
U5
U6
K1
K2
K3
odniesienie do
efektów kształcenia dla kierunku
Efekty kształcenia
Symbol
Opanował podstawy teoretyczne i posiada wiedzę o metodach matematycznych stosowanych w fizyce wybuchu.
Opanował wiedzę umożliwiającą wykorzystanie komercyjnych pakietów
oprogramowania do obliczeń dotyczących fizyki wybuchu.
Zna podstawy teoretyczne oraz budowę i zasady działania aparatury laboratoryjnej i naukowo-technicznej wykorzystywanej do badania charakterystyk wybuchowych materiałów wysokoenergetycznych.
Zna zasady bezpieczeństwa i higieny pracy obowiązujące podczas badania
właściwości wybuchowych materiałów wysokoenergetycznych.
Potrafi opisać matematycznie i rozwiązać problem z zakresu fizyki wybuchu
materiałów wysokoenergetycznych.
Umie mierzyć i obliczać istotne parametry wybuchowe materiałów wysokoenergetycznych umożliwiające ocenę skutków ich wybuchu i oddziaływanie
na otoczenie.
Umie posługiwać się aparaturą i urządzeniami pomiarowymi przystosowanymi do badania parametrów wybuchowych materiałów wysokoenergetycznych.
Posiada umiejętność przygotowania prac pisemnych oraz wystąpień ustnych w języku polskim dotyczących zagadnień z zakresu fizyki wybuchu
Dostrzega społeczne, ekonomiczne, prawne i inne pozatechniczne skutki
badania i stosowania materiałów wybuchowych.
Potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi do rozwiązania prostego zadania z zakresu komponowania materiałów wybuchowych i określania ich
właściwości wybuchowych.
Ma świadomość poziomu swej wiedzy i umiejętności oraz potrafi określić
kierunki dalszego uczenia się i efektywnie realizować proces samokształcenia.
Potrafi pracować w zespole i ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania.
Ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i skutków stosowania materiałów wybuchowych, w tym jego wpływu na bezpieczeństwo i
środowisko.
K_W07
K_W04
K_W10
K_W11
K_U04; K_U12
K_U02
K_U11
K_U08; K_U09
K_U13
K_U16
K_K01
K_K02
K_K07
5. METODY DYDAKTYCZNE
Wykład z elementami pokazu i wykorzystaniem urządzeń multimedialnych.
Dyskusja oraz ćwiczenia rachunkowe.
Zajęcia praktyczne w laboratorium badania procesów wybuchowych
Zastosowanie poznanych metod obliczeniowych do realizacji projektu.




6. TREŚCI PROGRAMOWE
liczba godzin
lp
tematyka zajęć
1.
Jednowymiarowa dynamika gazów: model gazu doskonałego, równania ruchu, przepływy izentropowe,
fale uderzeniowe, rozpad dowolnej nieciągłości
4
2.
Klasyczna teoria detonacji - fala detonacyjna, adiabata detonacyjna, hipoteza Chapmana-Jougueta, silna i
słaba detonacja
2
3.
Eksperymentalne metody wyznaczania parametrów
detonacji (średnica krytyczna, prędkość i ciśnienie
detonacji)
2
4.
Parametry stacjonarnej detonacji w gazach i stałych
4
wykł.
ćwicz.
lab.
proj.
4
4
8
semin.
materiałach wybuchowych
5.
Rozkład parametrów w produktach detonacji za frontem fali detonacyjnej
2
2
6.
Parametry początkowe fal uderzeniowych na granicy
ośrodków
2
2
7.
Czynniki rażące wybuchu
2
8.
Fale podmuchowe w powietrzu
2
9.
Kruszące działanie wybuchu
2
Miotające działanie wybuchu - wzory Gurneya
2
2
4
24
12
16
10.
RAZEM
2
4
4
8
7. ĆWICZENIA LABORATORYJNE
lp.
wykaz ćwiczeń laboratoryjnych
1.
Pomiar prędkości detonacji
2
2.
Wyznaczanie średnicy krytycznej
2
3.
Określanie kruszności
2
4.
Pomiar parametrów powietrznej fali uderzeniowej
4
5.
Zdolność do wykonania pracy – ciśnienie detonacji
2
6.
Przenoszenie detonacji
2
7.
Pomiar parametrów powietrznej fali uderzeniowej
2
liczba godzin
R
RAZEM
16
8. LITERATURA
podstawowa:



S. Cudziło i inni, Wojskowe materiały wybuchowe, Wyd. Polit. Częstochowskiej, 2000.
A. Maranda, i inni, Podstawy chemii materiałów wybuchowych, WAT, 1998.
A. Maranda, i inni, Chemia stosowana, WAT, 1985.
uzupełniająca:



E. Włodarczyk, Podstawy detonacji, PWN, 1995.
E. Włodarczyk, Wstęp do mechaniki wybuchu, WAT, 1994.
M. Suceska, Test methods of explosives, Springer, 1995.
9. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA

Laboratorium – zaliczenie ćwiczenia wymaga uzyskania pozytywnych ocen ze sprawdzianu przed
rozpoczęciem ćwiczenia oraz udziału w wykonaniu ćwiczenia i oddania pisemnego sprawozdania
z ćwiczenia.

Ćwiczenia – zaliczenie ćwiczeń wymaga uzyskania pozytywnych ocen ze sprawdzianów przed
rozpoczęciem ćwiczeń i za aktywny udział w rozwiązywaniu zadań.

Projekt – zaliczenie wymaga samodzielnego rozwiązania problemu z zakresu fizyki wybuchu i
multimedialnej prezentacji wyników.

Zaliczenie przedmiotu wymaga uzyskania pozytywnej oceny z egzaminu w formie pisemnej.

Osiągnięcie efektów W1, W3, W4, U1, U5, K1 i K3 weryfikowane jest podczas egzaminu końcowego, efekty W2, W4, U2, U3, U6 i K2 sprawdzane są w trakcie realizacji ćwiczeń audytoryjnych i
laboratoryjnych, natomiast efekt U4 oceniony zostanie w czasie prezentacji projektu.
autor sylabusa
kierownik jednostki organizacyjnej
odpowiedzialnej za przedmiot
................................
................................
prof. dr hab. inż. Waldemar Trzciński
prof. dr hab. inż. Jerzy CHOMA