Podstawy metrologii i techniki eksperymentu

Prowadzący

• dr hab. inż. Artur Andruszkiewicz, prof. uczelni
• bud. A-4 pok. 211
• artur.andruszkiewicz@pwr.edu.pl

Opis zajęć

Omówienie: Celem zajęć jest zapoznanie studentów z podstawowymi metodami pomiarowymi i własnościami przyrządów pomiarowych. Przedstawienie sposobów ujawniania omyłek pomiarowych i usuwania błędów systematycznych. Zaznajomienie studentów i przedstawienie problemów dotyczących metod wyznaczania niepewności pomiarowych, sposobów poprawy dokładności pomiarów i zapisu wyniku pomiaru. Przedstawienie zasad sprawdzania i wzorcowania aparatury i przyrządów pomiarowych. Przedstawienie problemów związanych z planowaniem eksperymentu, poprawnym opracowaniem wyników eksperymentu. Przygotowanie studentów do prawidłowego przeprowadzenia prostego eksperymentu. Wyrobienie umiejętności prawidłowej prezentacji charakterystyk pomiarowych.

Wymagania wstępne: Kompetencje w zakresie matematyki i fizyki potwierdzone pozytywnymi ocenami na świadectwie ukończenia szkoły ponadgimnazjalnej.

Konspekt zajęć

1. Wprowadzenie. Sprawy organizacyjne: przepisy ogólne, przepisy BHP.
2. Rozkład normalny, niepewność standardowa typu A.
3. Błędy w pomiarach bezpośrednich (grubościomierz ultradźwiękowy).
4. Metoda podstawowa pomiaru na przykładzie wyznaczania gęstości. Błędy w metodzie pośredniej.
5. Sprawdzanie i wzorcowanie aparatury i przyrządów pomiarowych (suwmiarka, mikrometr).
6. Analiza korelacyjna i regresyjna.
7. System do pomiaru strumienia objętości wody za pomocą zwężki.
8. Ćwiczenie dodatkowe, zaliczenie.

Materiały

Bibliografia

1. D. Turzeniecka : Ocena niepewności wyniku pomiarów. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1997.
2. Wyrażanie niepewności pomiaru. Przewodnik. Główny Urząd Miar 1995.
3. John R. Taylor: Wstęp do analizy błędu pomiarowego. PWN 1999.
4. J. Arendarski: Niepewność pomiaru, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003.
5. J. Piotrowski, K. Kostyrko: Wzorcowanie aparatury pomiarowej, PWN, Warszawa 2000.
6. W. Jakubiec, J.Malinowski: Metrologia wielkości geometrycznych, WNT, Warszawa 2004.
7. W. Jakubiec, S.Zator, P. Majda : Metrologia, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne 2014.

Miernictwo i Systemy Pomiarowe

Prowadzący

• dr inż. Wiesław Wędrychowicz
• bud. A-4, pok. 209
• wieslaw.wedrychowicz@pwr.edu.pl

Opis zajęć

Omówienie: W laboratorium Miernictwa i Systemów Pomiarowych wykonywane są zadania edukacyjne związane z pomiarami podstawowych wielkości opisujących procesy energetyczne – pomiary temperatur, ciśnienia i przepływu.

W ramach pomiaru temperatury wykonywane są wzorcowania i sprawdzania stykowych czujników temperatury (generacyjnych i parametrycznych), przetworników temperatury, przyrządów pomiarowych. Wykorzystane są tu ultratemostaty i piecyki kalibracyjne do utrzymywania wzorcowej temperatury. Wzorcowane i sprawdzane są również pirometry i kamery termowizyjne wykorzystywane do bezkontaktowego pomiaru temperatury.

W ramach pomiaru ciśnienia wykonywane są wzorcowania i sprawdzenia manometrów i czujników ciśnienia.

W ramach pomiaru strumienia przepływu przeprowadza się sprawdzanie przepływomierzy objętościowych i masowych opartych na różnych zjawiskach m.in. Coriolisa, wirowy, zwężkowy, termiczny, ultradźwiękowy, piętrzący.

Wymagania wstępne: Kompetencje w zakresie metrologii i techniki eksperymentu, termodynamiki i mechaniki płynów potwierdzone ocenami z zaliczeń i egzaminów.

Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych

Badanie Maszyn i Urządzeń

Kierownik laboratorium:

• dr  inż.  Piotr Synowiec, 
• piotr.synowiec@pwr.edu.pl,
• bud. A-4, pok. 207.

Sale dydaktyczne:

budynek A-4,

• sala 153,
• Hala maszyn.
  

Opis zajęć:

Celem kursu Badanie Maszyn i Urządzeń jest zapoznanie studentów z zasadami bilansowania maszyn i urządzeń cieplnych oraz przedstawienie sposobów i możliwości modernizowania systemów cieplnych w aspekcie wykorzystania ciepła odpadowego i ograniczenia strat nadmiernych.

Ponadto w zakresie kursu jest przedstawienie sposobów wyznaczania strat cieplnych urządzenia, graficznego sposobu sporządzania bilansu energetycznego i rodzajów charakterystyk maszyny.

Podczas kursu Badanie Maszyn i Urządzeń studenci przypominają sobie zasady związane z planowaniem eksperymentu, poprawnym opracowaniem wyników eksperymentu oraz szczegółowym omówieniem wyznaczania błędów pomiaru dla metody pośredniej.

Uczestnicy kursu nabywają również umiejętności współpracy w grupie studenckiej i wspólnego rozwiązywania problemów.

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I KOMPETENCJI SPOŁECZNYCH:

Kompetencje w zakresie metrologii i techniki eksperymentu, termodynamiki i mechaniki płynów potwierdzone ocenami z zaliczeń i egzaminów.

Galeria zdjęć

Chłodnictwo i Kriogenika W09ENG-SI0041L

Prowadzący:

• wymiennie pracownicy Katedry Techniki Cieplnej (Zespół Chłodnictwa i Pomp Ciepła) oraz Katedry Kriogeniki i Inżynierii Lotniczej
• Sala: 105 (hala lab), bud. A-6

Organizacja zajęć: Każdorazowo przeprowadzenie ćwiczenia laboratoryjnego będzie poprzedzone wstępem teoretycznym do zagadnienia. Podczas tej części zostanie sprawdzony stan wiedzy uczestników zajęć odnośnie tematu ćwiczenia, przedstawiony zostanie przebieg laboratorium oraz wymagania odnośnie sprawozdania. Następnie przeprowadzane będzie ćwiczenie laboratoryjne na odpowiednim do tematu zajęć stanowisku.

Zaliczenie: W celu zaliczenia kursu konieczna jest obecność na wszystkich zajęciach oraz pozytywna ocena z każdego sprawozdania.

Wymagania wstępne:  podstawy termodynamiki, podstawy mechaniki płynów, podstawy wymiany ciepła i masy

Instrukcje

1. Instrukcja BHP
2. Ćwiczenie 1 - Mieszaniny eutektyczne
3. Ćwiczenie 2 - Chłodzenie adiabatyczne
4. Ćwiczenie 3 - Narzędzia chłodnicze
5. Ćwiczenie 4 - Odwzorowanie obiegu sprężarkowego
6. Ćwiczenie 5 - Wpływ zaburzeń wymiany ciepła po stronie skraplacza
7. Ćwiczenie 6 - Bilans chłodnicy powietrza

Materiały pomocnicze

Materiały wideo w tematyce różnych laboratoriów chłodniczych.

Literatura

1. Chorowski M., Kriogenika. Podstawy i zastosowania, IPPU Masta, Gdańsk, 2007
2. Czapp M., Charun H., Bohdal T., Wielostopniowe sprężarkowe urządzenia chłodnicze, Koszalin, Wyd. Uczelniane Politechniki Koszalińskiej 1997
3. Kołodziejczyk L., Rubik M., Technika chłodnicza w klimatyzacji, Warszawa, Arkady 1976
4. Królicki Z., Termodynamiczne podstawy obniżania temperatur, Wrocław, Wydawnictwa Politechniki Wrocławskiej 2006
5. Maczek K., Mieczyński M., Chłodnictwo, Wrocław, Wydawnictwa Politechniki Wrocławskiej 1981
6. Szolc T., Chłodnictwo, Warszawa, PWSiZ 1980
7. Ulirich H. J., Technika chłodnicza, Poradnik. Gdańsk, IPPU MASTA 1998—t. 1, 1999—t. 2
8. Warczak W., Sprężarki i agregaty ziębnicze, WNT, Warszawa, 1987
9. Wiśniewski S., Termodynamika techniczna, WNT, Warszawa Wyd.V,1999

Systemy chłodnicze

Prowadzący

• Zespół Chłodnictwa
• Sala: 105 (hala lab), bud. A-6

Opis zajęć

Omówienie: Celem zajęć jest zapoznanie studentów z zasadami projektowania i oceny obiegów ziębienia, zaznajomienie studentów z klasyfikacją systemów chłodniczych i warunkami bezpieczeństwa stosowania systemów w obiektach, zapoznanie studentów z budową i działaniem podzespołów systemu chłodniczego, zaznajomienie studentów z zasadami projektowania instalacji chłodniczych oraz instalacji towarzyszących.

Wymagania wstępne: Kompetencje w zakresie podstaw termodynamiki, przekazywania ciepła i masy, oraz mechaniki płynów.

Organizacja zajęć: Każdorazowo przeprowadzenie ćwiczenia laboratoryjnego będzie poprzedzone wstępem teoretycznym do zagadnienia. Podczas tej części zostanie sprawdzony stan wiedzy uczestników zajęć odnośnie tematu ćwiczenia, przedstawiony zostanie przebieg laboratorium oraz wymagania odnośnie sprawozdania. Następnie przeprowadzane będzie ćwiczenie laboratoryjne na odpowiednim do tematu zajęć stanowisku.

Zaliczenie: W celu zaliczenia kursu konieczna jest obecność na wszystkich zajęciach oraz pozytywna ocena z każdego sprawozdania.

Konspekt zajęć

1. Zasady zaliczenia kursu. Literatura, omówienie tematów zajęć, omówienie zasad BHP. cięcie, gięcie oraz kielichowanie rur chłodniczych.
2. Uzyskiwanie efektu ziębienia za pomocą mieszanin eutektycznych.
3. Chłodzenie adiabatyczne i posługiwanie się wykresem i-x dla powietrza wilgotnego.
4. Wizualizacja procesów zachodzących w obiegu ziębienia na podstawie obserwacji szklanego modelu chłodziarki domowej. Podstawy wykresu p(h).
5. Badanie chłodziarki domowej i odwzorowanie jej obiegu ziębienia wraz z podstawowymi obliczeniami jej obiegu. Bilans komory chłodniczej.
6. Przedstawienie podstawowych narzędzi serwisowych koniecznych do użycia podczas badania instalacji chłodniczych. Rozpoznawanie czynników chłodniczych na podstawie mierzonych parametrów ciśnienia i temperatury. Zasady bezpiecznego podłączenia zestawu manometrów do instalacji chłodniczej.
7. Badanie podstawowej instalacji chłodniczej wyposażonej w chłodnicę powietrza. Odwzorowanie obiegu ziębienia na podstawie pomiarów oraz określenie aktualnej wydajności i efektywności.
8. Badanie wpływu zakłóceń po stronie przepływu powietrza przez skraplacz na parametry pracy obiegu ziębienia. Wpływ na efektywność. Pomiar wydajności skraplacza na podstawie pomiarów.
9. Badanie wpływu zakłóceń po stronie przepływu powietrza przez chłodnicę na parametry pracy obiegu ziębienia. Wpływ na efektywność. Pomiar wydajności chłodnicy powietrza na podstawie pomiarów.
10. Praca termostatycznego zaworu rozprężnego i jego regulacja. Wpływ na współczynnik efektywności.
11. Urządzenia obniżające temperaturę wody. Omówienie różnic względem urządzeń ochładzających powietrze. Wykonanie dokładnego schematu urządzenia.
12. Omówienie przykładowych błędów konstrukcyjnych i ich wpływu na działanie urządzenia chłodniczego.
13. Systemy VRV/VRF. Omówienie działania instalacji oraz wykonanie dokładnego schematu przykładowego systemu.
14. Usuwanie napełnienia z instalacji chłodniczej różnymi metodami odzysku czynników chłodniczych.
15. Zajęcia poprawkowe i uzupełniające oraz wystawienie ocen.

Instrukcje

• Instrukcja BHP

Materiały pomocnicze

Materiały wideo dotyczące kilku ćwiczeń.

Bibliografia

1. Ullrich H.J., Technika Chłodnicza - Poradnik t.1 i t.2, Wydawnictwo MASTA
2. Królicki Z., Termodynamiczne postawy obniżania temperatury, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2006.
3. Zalewski W.: Systemy i urządzenia chłodnicze. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2012.
4. Bohdal T., Charun H., Czapp M.: Urządzenia chłodnicze sprężarkowe parowe. WNT 2003.
5. Czapp M., Charun H., Bohdal T.: Wielostopniowe sprężarkowe urządzenia chłodnicze. Politechnika Koszalińska. Koszalin 1997.

Pasywne systemy przekazywania energii

Prowadzący

• mgr inż. Robert Mulka
• bud. D-2, pok. 9c
• robert.mulka@pwr.edu.pl

Opis zajęć

Omówienie: Celem zajęć jest zapoznanie studentów z zasadami działania i budową pasywnych systemów przekazywania energii - termosyfonów oraz rurek ciepła, z ich zastosowaniem, obsługą oraz metodami oceny pracy.

Wymagania wstępne: Kompetencje w zakresie podstaw termodynamiki, przekazywania ciepła i masy, oraz mechaniki płynów.

Organizacja zajęć: Każdorazowo przeprowadzenie ćwiczenia laboratoryjnego będzie poprzedzone wstępem teoretycznym do zagadnienia. Podczas tej części zostanie sprawdzony stan wiedzy uczestników zajęć odnośnie tematu ćwiczenia, przedstawiony zostanie przebieg laboratorium oraz wymagania odnośnie sprawozdania. Następnie przeprowadzane będzie ćwiczenie laboratoryjne na stanowisku z termosyfonowym wymiennikiem ciepła (podczas pierwszej części kursu) lub stanowisku komputerowym wyposażonym w wymiennik wykorzystujący rurki ciepła. Zajęcia kończą się podsumowaniem.

Sprawozdania: W celu zaliczenia kursu konieczna jest obecność na wszystkich zajęciach oraz pozytywna ocena z każdego sprawozdania.

Materiały dydaktyczne

Instrukcja

Konspekt zajęć

1. Badanie efektywności termosyfonu dla czynnika pierwszego.
2. Wpływ strumienia przepływu medium grzejnego na wydajność termosyfonu.
3. Wpływ strumienia przepływu medium chłodzącego na wydajność termosyfonu.
4. Charakterystyki temperaturowe termosyfonu.
5. Wpływ położenia na parametry wymiany ciepła w termosyfonie.
6. Badanie chłodzenia elementu elektronicznego za pomocą rury ciepła.
7. Porównanie przewodzenia ciepła w wybranych materiałach stałych oraz rurze ciepła
8. Zajęcia poprawkowe i uzupełniające oraz wystawienie ocen.
   

Bibliografia

1. David Reay, Peter Kew, Heat Pipes: Theory, Design and Applications 5ed, Elsevier, 2006
2. Bahman Zohuri, Heat Pipe Design and Technology - a practical approach, Taylor & Francis, 2011

Podstawy programowania - Python

Opis kursu

• Prowadzący: dr inż. Stanisława Hałon, dr inż. Tomasz Hałon
• Bud. D2, pok. 9a, 9d
• e-mail: stanislawa.halon@pwr.edu.pl

Wymagania wstępne: umiejętność obsługi komputera.

Cele: Zapoznanie studentów z podstawowymi zasadami programowania (logika, zmienne, funkcje, itp.), w języku i środowisku programistycznym Python. Zapoznanie studentów z metodami rozwiązywania podstawowych problemów inżynierskich, analityką oraz wizualizacją danych za pomocą samodzielnie napisanych skryptów w języku Python.

Zasady zaliczenia: Obecność obowiązkowa. 5 zadań domowych. Przy ocenianiu osoba wykonująca może być zapytana o sposób działania programu (np. na następnych zajęciach). Zadanie oceniane jest jako zaliczone (1 pkt.), częściowo zaliczone (0,5 pkt.), niezaliczone (0 pkt.). Suma punktów odpowiada ocenie końcowej, więc minimalnie trzeba zdobyć 3 pkt.

Konspekt

1. Wstępne omówienie programu oraz formy zaliczenia zajęć. Instalacja środowiska oraz dodatkowych modułów.
2. Zmienne i ich wartości. Porównywanie różnych typów zmiennych. Podstawowe typy danych: liczby, łańcuchy tekstowe oraz zmienne logiczne (boolean). Operatory.
3. Listy, tablice, tuple oraz słowniki i operacje na nich. Warunki if-else.
4. Pętle i obliczenia iteracyjne.
5. Funkcje oraz operacje na nich. Definiowanie funkcji, zmienne globalne i lokalne, zwracanie wartości.
6. Podstawy programowania obiektowego cz.1 (klasy, własności i akcje.).
7. Podstawy programowanie obiektowego cz.2.
8. Rozszerzanie możliwości środowiska za pomocą modułów (pylab, CoolProp, itp.). Obliczenia inżynierskie.
9. Wizualizacja graficzna danych (matplotlib – podstawowe wykresy liniowe, parametry wykresów, opis osi, znaczniki, kolory, itp.).
10. Wizualizacja graficzna danych (matplotlib – wykresy wielowymiarowe, inne rodzaje wykresów, wykresy wieloelementowe, zaawansowane parametry wykresów).
11. Analiza danych cz. 1 (Pandas).
12. Analiza danych cz. 2 (Pandas).
13. Analiza danych cz. 3 (Pandas).
14. Operacje matematyczne (dopasowanie wielomianowe, dopasowanie krzywej, rozwiązywanie układów równań, itp.).
15. Operacje matematyczne (rozwiązywanie układów równań różniczkowych,itp.).

Materiały dydaktyczne

1. Ćwiczenie 1
2. Ćwiczenie 2
3. Ćwiczenie 3
4. Ćwiczenie 4
5. Ćwiczenie 5
6. Ćwiczenie 6
7. Ćwiczenie 7
8. Ćwiczenie 8

Bibliografia

1. M. Lutz, Python Wprowadzenie. Wydanie V, O’Reilly, Helion
2. H.P. Langtangen, A Primer on Scienfitic Programming with Python, Springer
3. Matthes E., Python. Instrukcje dla programisty
4. Dawson M., Python dla każdego, Helion
5. Luciano Ramalho, Zaawansowany Python, Helion