E I SS_E_mso_04A Projektowanie maszyn energetycznych

Nazwa przedmiotu:
PROJEKTOWANIE MASZYN ENERGETYCZNYCH
Design of Machinery for Power Generation
Kierunek:
Kod przedmiotu:
ENERGETYKA
Forma studiów:
stacjonarne
Rodzaj przedmiotu:
Poziom kwalifikacji:
specjalności obieralny
I stopnia
E_mso_4A
Rok: III
Semestr: VI
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin/tydzień:
Liczba punktów:
wykład, laboratorium
2W, 2L
4 ECTS
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Uzyskanie umiejętności w zakresie modelowania i obliczania złożonych układów
mechanicznych z wykorzystaniem metod numerycznych
C2. Zapoznanie studentów z metodami obliczeniowymi stosowanymi w projektowaniu maszyn
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1. Znajomość podstaw mechaniki, fizyki, mechaniki płynów, wytrzymałości materiałów,
termodynamiki.
2. Wiedza dotyczącą przemian termodynamicznych oraz wymiany ciepła zachodzących w
maszynach i urządzeniach cieplnych stosowanych w przemyśle.
3. Umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych zadań.
4. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z dokumentacji technicznej.
5. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu
złożonych zadań inżynierskich związanych z projektowaniem podstawowych urządzeń
energetycznych a zwłaszcza maszyn przepływowych.
EK 2 - ma szczegółowa wiedzę w zakresie projektowania wybranych maszyn i urządzeń.
EK 3 - potrafi przygotować opracowanie wyników swojej pracy.
EK 4 - potrafi – przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań modelowania w projektowaniu maszyn
– integrować wiedzę z różnych dziedzin nauki i dyscyplin naukowych oraz zastosować
podejście systemowe.
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć – WYKŁADY
W 1-2 – Rodzaje modeli i założenia upraszczające stosowane w modelowaniu. Tworzenie
modelu fizycznego układu mechanicznego.
W 3-4 – Ogólna charakterystyka konstrukcji maszyn wirnikowych. Elementy składowe.
W 5-8 – Zasady projektowania osiowych maszyn przepływowych. Obliczanie przepływu
masy przez kanały maszyn wirnikowych. Kształtowanie ułopatkowania turbin
wzdłuż wysokości łopatek.
W 9-12 – Przykładowe obliczenia osiowego stopnia turbinowego i sprężarkowego.
W 13-14 – Przykładowe obliczenia jednostopniowej pompy odśrodkowej.
W 15-18 – Ogólna charakterystyka konstrukcji maszyn tłokowych
W 19-22 – Zasady projektowania tłokowych silników spalinowych. Konstrukcja i
obliczanie wałów korbowych.
W 23-26 – Zasady projektowania kotła energetycznego. Obliczenia cieplne komory
paleniskowej i powierzchni konwekcyjnych kotła.
W 27-30 – Obliczenia przepływowe kotła po stronie spalin i powietrza.
Razem
Forma zajęć – LABORATORIUM
L 1-6 – Obliczenia podstawowych wymiarów wirnika pompy odśrodkowej. Obliczenia
kształtu łopatek pompy odśrodkowej
L 7-10 – Obliczenia spirali zbiorczej pompy odśrodkowej
L 11-14 – Projektowanie stopnia pośredniego turbiny parowej. Obliczenia stopnia
turbiny przy wykorzystaniu istniejących programów obliczeniowych.
L 15-19 – Obliczenia elementów silnika tłokowego, tłoka, pierścieni, sworznia tłokowego
oraz korbowodu.
L 20-22 – Obliczenia elementów układu rozrządu silnika tłokowego.
L 23-26 – Przykład obliczeń cieplnych wybranej powierzchni konwekcyjnej kotła i/lub
komory paleniskowej kotła pyłowego dla zadanych parametrów.
L 27-30 – Przykład obliczeń przepływowych kotła po stronie spalin.
Razem
Liczba
godzin
2
2
4
4
2
4
4
4
4
30
Liczba
godzin
6
4
4
5
3
4
4
30
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
2. - komputery PC z oprogramowaniem
3. – ćwiczenia labolatoryjne - wykonywanie obliczeń inżynierskich przy wykorzystaniu komputera,
opracowanie sprawozdań z realizacji przebiegu ćwiczeń
4. – pomoce/instrukcje do wykonania ćwiczeń
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena przygotowania do ćwiczeń projektowych
F2. – ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń
F3. – ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania
F4. – ocena aktywności podczas zajęć
P1. – ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji
uzyskanych wyników – zaliczenie na ocenę*
P2. – ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - kolokwium
*) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń,
2
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Konsultacje
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą
Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych
Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych
projektowego (czas poza zajęciami)
Suma
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS
DLA PRZEDMIOTU
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach
wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o
charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i
projektowych
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
30W 30L → 60h
5h
12,5 h
15 h
∑
7,5 h
100 h
4 ECTS
2,60 ECTS
2,20 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1. Perycz S.: Turbiny parowe i gazowe, Ossolineum, Wrocław, 1992
2. Kruczek S.: Kotły. Konstrukcje i obliczenia. Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej. Wrocław
2001.
3. Orłowski P. i in.: Kotły parowe. Konstrukcja i obliczenia. WNT, Warszawa 1979.
4. Podstawy konstrukcji maszyn. Tom 1, Praca zbiorowa pod red. M. Dietricha WNT Warszawa
2006
5. Bąk R. Burczyński T.: Wytrzymałość materiałów z elementami ujęcia komputerowego WNT
Warszawa 2001
6. Stępniewski M.: Pompy. WNT Warszawa 1994
7. Pikoń A.: AutoCAD 2007 PL. Pierwsze kroki. Helion 2006
8. Łączkowski R.: Drgania elementów turbin cieplnych, WNT, Warszawa 1976
9. Łączkowski R.: Wyważanie elementów maszyn wirnikowych, WNT, Warszawa 1979
10. Elsner J.W.: Aerodynamika palisad łopatkowych. Ossolineum, Wrocław, 1988
11. Troskolański T., Łazarkiewicz Sz.: Pompy wirowe. WNT, W-wa 1973
12. Wajand A.: Tłokowe silniki spalinowe, WNT, Warszawa, 1990
13. Niewiarowski K.: Tłokowe silniki spalinowe. WKŁ, Warszawa 1983.
14. Bernhardt M. i in. Silniki samochodowe. WKŁ, Warszawa 1988.
15. Kowalewicz A.: Wybrane zagadnienia silników spalinowych, Wyd. Politechniki Radomskiej, 2002.
16. Luft S.: Podstawy budowy silników, WKŁ, 2009
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. prof. dr hab. inż. Witold ELSNER
2. dr hab. inż. Stanisław SZWAJA, prof. PCz
3. dr inż. Dariusz Urbaniak
[email protected]
[email protected]
[email protected]
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
3
Efekt
kształcenia
Odniesienie
danego efektu do
efektów
zdefiniowanych
dla całego
programu (PEK)
EK 1
EK 2
EK 3
EK 4
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
C1
W1-2
W5-8
W19-22
W23-26
1
P2
C1, C2
W3-30
L1-30
1, 2, 3, 4
P1, P2
C2
C1, C2
L1-30
W1-30, L1-30
1
1, 2, 3, 4
P1, F3
P1, F1, F2
K_W31
K_U21
K_W08
K_W14
K_W31
K_U22
K_U37
K_U06
K_U01
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
Efekty
kształcenia
EK1, EK2
Student opanował
wiedzę w zakresie
modelowania i
obliczania
złożonych układów
mechanicznych z
wykorzystaniem
metod
numerycznych
EK 3
Student potrafi
efektywnie
prezentować
i dyskutować wyniki
własnych działań
EK 4
Student potrafi
rozwiązywać zadania
modelowania w
projektowaniu
maszyn
Na ocenę 2
Student nie
opanował
podstawowej wiedzy
z zakresu
Na ocenę 3
Student częściowo
opanował wiedzę z
zakresu
modelowania i
modelowania i
obliczania
obliczania
złożonych układów
złożonych układów mechanicznych z
mechanicznych z wykorzystaniem
wykorzystaniem
metod
metod
numerycznych
numerycznych
Na ocenę 4
Na ocenę 5
Student opanował
wiedzę z zakresu
Student bardzo
dobrze opanował
wiedzę z zakresu
modelowania i
obliczania
złożonych układów
mechanicznych z
wykorzystaniem
metod
numerycznych
modelowania i
obliczania
złożonych układów
mechanicznych z
wykorzystaniem
metod
numerycznych
samodzielnie
zdobywa i poszerza
wiedzę przy użyciu
różnych źródeł
Student nie
opracował
sprawozdania/
Student nie potrafi
zaprezentować
wyników swoich
badań
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, ale nie
potrafi dokonać
interpretacji oraz
analizy wyników
własnych badań
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, potrafi
prezentować wyniki
swojej pracy oraz
dokonuje ich analizy
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, potrafi
w sposób zrozumiały
prezentować,
oraz dyskutować
osiągnięte wyniki
Student nie potrafi
rozwiązywać zadań
modelowania w
projektowaniu
maszyn, ani
integrować zdobytej
Student nie potrafi
wykorzystać zdobytej
wiedzy, zadania
wynikające z
realizacji ćwiczeń
wykonuje z pomocą
Student poprawnie
wykorzystuje wiedzę
oraz samodzielnie
rozwiązuje problemy
wynikające w trakcie
realizacji ćwiczeń w
Student poprawnie
wykorzystuje wiedzę,
samodzielnie
rozwiązuje problemy
wynikające w trakcie
realizacji ćwiczeń
4
wiedzy
prowadzącego
stopniu dobrym.
oraz integruje wiedzę
z różnych dziedzin w
stopniu bardzo
dobrym.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
Wszelkie informacje dla studentów kierunku ENERGETYKA dotyczące przedmiotu, jego zaliczenia,
konsultacji są przekazywane podczas pierwszych zajęć oraz umieszczone są na tablicach
informacyjnych Instytutu Maszyn Cieplnych.
5