Hydraulika koryt otwartych - Wydział Budownictwa i Inżynierii

Hydraulika koryt otwartych - Wydział Budownictwa i Inżynierii

Grupa przedmiotów:
Rok akademicki:
Numer katalogowy:
Nazwa przedmiotu1):
HYDRAULIKA KORYT OTWARTYCH
Tłumaczenie nazwy na jęz. angielski3):
OPEN CHANNEL HYDRAULICS
4)
ECTS
3
Inżynieria środowiska
Kierunek studiów :
5)
Koordynator przedmiotu :
Prof. dr hab. inż. Janusz Kubrak
Prowadzący zajęcia6):
Prof. dr hab. inż. J. Kubrak, dr inż. E. Kubrak,
7)
Jednostka realizująca :
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Katedra Inżynierii Wodnej, Zakład Hydrauliki
Wydział, dla którego przedmiot jest
realizowany8):
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
9)
Status przedmiotu :
a) przedmiot specjalizacyjny
b) stopień pierwszy rok 3
Cykl dydaktyczny10):
Semestr letni
Jęz. wykładowy11): polski
Założenia i cele przedmiotu12):
Zaznajomienie studentów z tematyką form przepływu w korytach, opisu i obliczeń parametrów ustalonego i
nieustalonego przepływu. Podane zostaną przykłady programów obliczeniowych wykorzystywanych do
obliczeń hydraulicznych w korytach otwartych.
13)
Formy dydaktyczne, liczba godzin :
Metody dydaktyczne14):
Pełny opis przedmiotu15):
c) stacjonarne
a)
Wykłady……….…………………………………………………; liczba godzin 15;
b)
Ćwiczenia audytoryjne…………………………………………; liczba godzin 15;
Analiza, opis, rozwiązywanie problemu, dyskusja, konsultacje
Tematyka wykładów:
Klasyfikacja koryt i przepływów w korytach otwartych. Równania przepływu cieczy nieściśliwej, zachowania
pędu, i zachowania masy. Uproszczone formy równań przepływu w korytach otwartych. Przykłady
rozwiązań równań ruchu dla jednowymiarowego ustalonego wolno- zmiennego przepływu. Obliczanie
rzędnej zwierciadła wody w przekroju koryta naturalnego przy zadanym przepływie. Obliczanie parametrów
ruchu krytycznego w naturalnym korycie. Obliczanie układu krzywej depresji i spiętrzenia w ruchu pod- i
nadkrytycznym. Wybrane problemy całkowania numerycznego przepływu w korytach otwartych.
Klasyfikacja równań cząstkowych, poprawne formułowanie problemu rozwiązania równań różniczkowych
cząstkowych. Metoda różnic skończonych, zbieżność, zgodność, stabilność, błąd dyssypacji i dyspersji.
Numeryczne rozwiązania równań Saint Venanta niejawnym czteropunktowym schematem różnicowym.
Problemy prognozy i sterowania (odwrotne rozwiązanie równania równań Saint Venanta). Przykłady
zastosowań jednowymiarowych rozwiązań równań Saint Venanta. Rozwiązania ruchu nieustalonego
wolnozmiennego w korycie - propagacja fal wezbraniowych w korycie i dolinie, rozwiązania ruchu
nieustalonego szybkozmiennego w korycie - propagacja fali obniżenia w zbiorniku i spiętrzenia w korycie.
Tematyka ćwiczeń:
Obliczanie parametrów geometrycznych i hydraulicznych naturalnego przekroju koryta. Obliczanie układu
zwierciadła wody w korycie w ruchu ustalonym pod- i nadkrytycznym. Rozwiązanie równań ruchu
krytycznego i ustalonego jednostajnego w naturalnym korycie metodą Newtona. Opracowanie algorytmu
rozwiązania jednowymiarowych równań wolnozmiennego nieustalonego przepływu jawną metodą różnic
skończonych dla zadań prognozy ruchu fal spiętrzenia i obniżenia. Analiza i dyskusja wyników
przykładowych obliczeń udostępnionym programem. Wyznaczenie granic stosowalności jawnej metody
różnic skończonych. Analiza własnych wyników obliczeń na tle wyników uzyskanych z obliczeń dostępnymi
programami obliczeniowymi.
Wymagania formalne (przedmioty
wprowadzające)16):
Matematyka, fizyka, mechanika płynów
Założenia wstępne17):
Efekty kształcenia18):
01 – zna prawa rządzące stanem płynięcia cieczy w
korytach otwartych
02 – potrafi rachunkowo wyrazić parametry przepływu
w korytach
03 – umie analizować parametry przepływu w korytach
w celu wyboru optymalnych rozwiązań zadań
inżynierskich
Sposób weryfikacji efektów kształcenia19):
Sprawozdanie z ćwiczeń
Forma dokumentacji osiągniętych efektów
Sprawozdania z ćwiczeń
kształcenia 20):
Elementy i wagi mające wpływ na ocenę
Sprawozdania, aktywność na zajęciach
końcową21):
Miejsce realizacji zajęć22):
Sala dydaktyczna, laboratorium hydrauliczne
Literatura podstawowa i uzupełniająca23):
1. Mitosek M., 2007: Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
2. Kubrak E., Kubrak J., 2010: Podstawy obliczeń z mechaniki płynów w inżynierii i ochronie środowiska. Wydawnictwo SGGW, Warszawa.
3. Szymkiewicz R., 1998: Modelowanie matematyczne przepływów w korytach otwartych. Wydawnictwo Arkady.
UWAGI24):
Wskaźniki ilościowe charakteryzujące moduł/przedmiot25) :
Szacunkowa sumaryczna liczba godzin pracy studenta (kontaktowych i pracy własnej) niezbędna dla osiągnięcia zakładanych
efektów kształcenia18) - na tej podstawie należy wypełnić pole ECTS2:
Łączna liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli
akademickich:
Łączna liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, takich jak zajęcia laboratoryjne,
projektowe, itp.:
Tabela zgodności kierunkowych efektów kształcenia efektami przedmiotu
75 h
1 ECTS
1 ECTS
26)
Wymienione w wierszu efekty kształcenia:
Nr
/symbol
efektu
01
Zna prawa rządzące stanem płynięcia w korytach otwartych,
02
Potrafi rachunkowo wyrazić parametry przepływu w korytach
03
Umie analizować parametry przepływu w korytach w celu wyboru optymalnych rozwiązań
zadań inżynierskich
Odniesienie do efektów dla programu
kształcenia na kierunku
K_W01, K_W12, K_U08, K_U10, K_K02,
K_K07
K_W01, K_W12, K_U08, K_U10, K_K02,
K_K07
K_W01, K_W12, K_U08, K_U10, K_K02,
K_K07