F05.1-PS7.2-01/ed.2,rev.2 1

FIŞA DIS CIPLINEI

I. INFORMAŢII GENERALE

Universitatea Transilvania din Braşov

Facultatea

Domeniul de licenţă

Programul de studii

Denumirea disciplinei Mecanica Flu idelor

Codul discip linei

II. STRUCTURA DISCIPLINEI

Nivelul de

studii1)

Semestrul

Tip2)

(conţinut)

Tip3)

(obligativitate) Activităţi normate [ore/săpt.] Total ore

[ore/sem.] Cred ite

4)

C S L P TOTAL

L IV DF DI

III. TITULAR DISCIPLINĂ

Numele şi prenumele

Instituţia Universitatea Transilvania d in Braşov

Catedra/Departamentul Termodinamică şi Mecanica Flu idelor / facultatea de Inginerie Mecanică

Titlu l ştiinţific

Gradul d idactic

Încadrarea (norma de bază/asociat)

IV. OBIECTIVELE DISCIPLINEI

Prezentarea noţiunilor teoret ice şi practice de bază ale discip linei ş i a modului de rezolvare a unor probleme generale de

mecan ica fluidelor (incompresibile), frecvent întâlnite în practica ingineriei mecanice.

V. COMPETENŢ ELE SPECIFICE (vizează competenţele asigurate de programul de studii din care face parte disciplina)

Absolvenţii cursului vor putea să dimensioneze/proiecteze sisteme h idraulice simple, aplicând principiile fundamentale

ale mecanicii flu idelor şi de asemenea, să utilizeze instrumentaţia specifică domeniu lui.

VI. CONŢINUTUL DISCIPLINEI

VI.1 Curs (unităţi de conţinut) Nr. ore

1. Noţiuni introductive.

- Obiectul cursului. Legătura cu alte d iscipline. Aplicaţ ii ale mecanicii fluidelor şi clasificarea acestora.

- Definiţia fluidului, particula fluidă. Conceptul de mediu continuu (criteriul Knudsen), omogen şi

izotrop.

- Modele de flu id şi metode de studiu în mecanica fluidelor.

2. Parametrii şi proprietăţile care definesc starea unui fluid

- Proprietăţi fizice comune lichidelor şi gazelor: presiunea, densitatea, greutatea specifică,

compresibilitatea izotermă, celeritatea, numărul Mach, adeziunea la suprafeţele solide, vâscozitatea.

- Proprietăţi fizice specifice lichidelor: tensiunea superficială, capilaritatea, absorţia/degajarea gazelor,

cavitaţia.

- Proprietăţi fizice specifice gazelor: legile de variaţie ale densităţii în funcţie de presiune, căldură

specifică, energie internă specifică, entalpie specifică.

- Aplicaţii (p robleme rezo lvate).

3. Ecuaţiile şi legile fundamentale ale staticii fluidelor - Forţe care acţionează asupra fluidelor.

- Ecuaţia de repaus a fluidelor.

- Relaţia fundamentală a staticii fluidelor şi formele ei part iculare: fluide uşoare în câmp gravitaţional,

flu ide grele în câmp gravitaţional, repausul relativ al lichidelor (translaţie uniformă, mişcarea de

rotaţie).

- Forţe de acţiune ale flu idelor în repaus asupra unor pereţi solizi (plani, curbi).

- Plutirea corpurilor şi condiţia de echilibru a plutirii.

- Instrumente pentru măsurarea presiunii.

- Aplicaţii (p robleme rezo lvate).

4. Dinamica fluidelor perfecte - Noţiuni generale de cinematica fluidelor: metode de studiu, reprezentarea grafică a mişcării

(traiectorii, lin ii de curent, suprafeţe/tuburi de curent, linii de vârtej, debitul unui curent de flu id.

- Acceleraţia unei part icule de flu id, mişcări permanente/nepermanente.

- Ecuaţia de continuitate în cazul general şi pentru un tub de curent elementar (legea conservării masei

flu idelor).

- Ecuaţia de mişcare a flu idelor ideale (legea conservării energ iei în cazul mişcării flu idelor ideale).

- Relaţia lui Bernoulli.

- Teoremele impulsului (Euler) în tuburi de curent elementare (leg ile conservării cantităţii de mişcare).

2

3

5

9

F05.1-PS7.2-01/ed.2,rev.2 2

VII. BIBLIOGRAFIE

1. Constantinescu V. N., Găletuşe Şt., „Mecanica Fluidelor şi Elemente de Aerodinamică”, Editura Didactică şi

Pedagogică, 1983

2. Flo rea J., Panaitescu V., Mecanica Fluidelor, Editura Didactică şi Pedagogică, 1979.

3. Todicescu A., Mecanica Fluidelor şi Maşini Hidropneumatice, Editura Didactică şi Pedagogică, 1974

4. Ungureanu, V. B., Mecanica Fluidelor şi Maşini Hidraulice, Universitatea Transilvania Braşov, 1998 (intern).

5. Benche, V., Mecanica Fluidelor şi Maşini Hidraulice. Universitatea din Braşov, 1978 (intern).

6. Flo rea J., ş.a. „Mecanica fluidelor şi maşini hidropneumatice – Probleme”, Ed itura Didactică şi Pedagogică, 1982.

8. Benche, V., ş.a. Mecanica fluidelor şi maşini hidropneumatice – Probleme, Universitatea din Braşov, 1989 (intern).

9. Huminic A., „Mecanica Fluidelor şi Aerodinamică Experimentală”, Editura Universităţii Transilvania Braşov, 2006

- Consecinţe şi aplicaţii ale relaţiei lui Bernoulli: parametrii frânaţi ai fluidelor (frânare izodensă,

frânare izotermă), aparate de măsură ale v itezelor şi debitelor (tubul Pitot, tubul Pitot-Prandtl, tubul

Venturi, diafragma, ajutajul), ejectoare subsonice, mişcări efluente permanente (curgerea prin orificii

mici şi calculul timpului de golire al unui rezervor, curgeri peste creste/deversoare).

- Aplicaţii ale primei teoreme a impulsului: forţe hid rodinamice pe suprafeţe (plane, curbe), forţe

hidrodinamice în ajutaje, curgerea prin rotori paletaţi – teoria lu i Betz.

5. Dinamica fluidelor reale - Regimuri de mişcare ale flu idelor reale: experimentul lui Reynolds, turbulenţa unui curent de fluid.

- Profilu l de viteze în mişcarea laminară şi în mişcarea turbulentă.

- Noţiuni generale referitoare la stratul limită : descriere generală (condiţii la limită, dezvoltarea şi

desprinderea stratului limită), parametri (g rosime, grosime de deplasare, grosime de impuls) cu

aplicaţii (probleme rezolvate) la mişcarea în jurul unei plăci plane, metode practice de control a

stratului limită .

- Ecuaţiile Navier-Stokes de mişcare a fluidelor reale (prezentare, semnificaţie mărimi).

6. Aplicaţii ale mecanicii fluidelor

- Hidrau lica instalaţiilor: curgerea prin conducte în regim permanent (calculul p ierderilor de sarcină în

instalaţiile hidrau lice ), mişcări nepermanente în conducte sub presiune (lovitura de berbec).

- Maşini hidraulice: noţiuni generale , clasificare, parametri, relaţ ii de similitudine, curbele

caracteristice ale ventilatoarelor axiale şi radiale, curbele caracteristice ale pompelor centrifugale,

cavitaţia şi determinarea înă lţimii de aspiraţie a unei pompe centrifuge

- Turbine hidrau lice: prezentare generală şi organizare constructivă (turbină Pelton, turbina Francis,

turbina Kaplan)

- Forţe şi momente aero- h idrodinamice: relaţii practice de calcul.

- Criterii de similitudine. Testarea modelelor la scară.

- Elemente de analiză dimensională (dimensiuni şi un ităţi, metoda Reyleigh).

- Aplicaţii (p robleme rezo lvate).

3

6

VI.2 Seminar (subiecte/teme) – pt. 2 ore de curs şi 2 două ore de aplicaţii Nr. ore

1. Parametrii şi p roprietăţile care definesc starea unui fluid .

2. Statica fluidelor.

3. Dinamica fluidelor perfecte.

4. Soluţii ale ecuaţiilo r Navier-Stokes pentru mişcări fără forţe de inerţie: mişcarea plană Couette,

mişcarea plană Poiseuille, mişcarea plană Couette-Poiseuille, mişcarea plană Hagen-Poiseuille într-un

tub cilindric.

5. Calculu l pierderilor de sarcină în instalaţiile h idraulice.

6. Criterii de similitudine. Analiză d imensională.

2

2

2

4

2

2

VI.3 Laborator (lucrări de laborator) Nr. ore

1. Prezentarea laboratoarelor. Protecţia muncii.

2. Determinarea debitelor cu ajutorul diafragmelor

3. Studiul forţelor de acţiune

4. Studiul p ierderilo r energetice la curgerea forţată a fluidelor.

5. Studiul experimental al unui ejector subsonic apă-apă.

6. Studiul experimental al pompelor centrifugale.

7. Ridicarea caracteristicii interioare a unui ventilator axial. Încheierea situaţiei.

2

2

2

2

2

2

2

VI.4 Proiect (teme proiect) Nr. ore

VI.5 A lte activităţi (teme de casă, referate, portofolii etc.) Nr. ore

1. Teme de casă: rezo lvarea unor aplicaţii recomandate (opţional).

2. Part icipare la act ivităţi suplimentare în cadru l laboratoarelor de mecanica fluidelor şi întocmirea

referatelor corespunzătoare. Part icipare la sesiunile ştiinţifice studenţeşti de profil (opţional).

14

14

F05.1-PS7.2-01/ed.2,rev.2 3

VIII. REPERE METODOLOGICE

Forme de activ itate Tehnici de predare / învăţare, materiale, resurse

(expunere, curs interactiv, lucru în grup, învăţare prin probleme/proiecte etc .)

Curs expunere, curs interactiv, învăţare prin probleme

Seminar învăţare prin probleme

Laborator lucru în grup: măsurători, calcule şi interpretări ale rezultatelor pentru aplicaţii practice

Proiect

Studiu individual învăţare prin probleme, aplicaţii practice suplimentare în laboratoarele

de Mecanica Fluidelor

IX. EVALUARE

Modalităţi de

evaluare

Metode de evaluare

(scris, scris şi oral, oral, test, aplicaţie practică )

Pondere în nota finală

Activitate %

Examen scris şi oral (teste pe parcursul semestrului) Examen/Colocviu (0 – 100)

Seminar (0 – 10)*

Colocviu

Laborator (0 – 10)*

Activitate suplimentară (0 – 10)*

Prezenţă5)

-

* - Peste nota minimă

Data avizării în catedră:

Şeful catedrei coordonatoare a

programului de studii,

Coordonator program de studii,

Titular disciplină,

Notă: 1) Nivelul de studii - se alege una din variantele: L (licenţă)/ M (master)/ D (doctorat).

2) Tip (conţinut) - se alege una din variantele:

pentru nivelul de licenţă: DF (discip lină fundamentală)/ DD (disciplină din domeniu)/ DS (d isciplină de

specialitate)/ DC (disciplină complementară);

pentru nivelul de master: DA (disciplină de aprofundare)/ DS (disciplină de sinteză)/ DCA (disciplină de

cunoaştere avansată). 3) Tip (obligativitate) - se alege una din variantele: DI (disciplină obligatorie)/ DO (discip lină opţională)/ DFac

(disciplină facultativă).

4) Un credit este echivalent cu 25 – 30 de ore de studiu (activităţi didactice şi studiu individual).

5) Se poate acorda o bonificaţie pentru prezenţă.