Akademický rok 2023/2024 |
Garant: | doc. Ing. Jaroslav Štigler, Ph.D. | |||
Garantující pracoviště: | EÚ | |||
Jazyk výuky: | angličtina | |||
Cíle předmětu: | ||||
Cílem předmětu Hydromechanika je seznámit studenty se základními zákony a teoriemi klasické a moderní hydromechaniky tak, aby byli schopni je aplikovat na jednoduché systémy, objasnit a předpovědět jejich chování. Úkolem je, aby si studenti uvědomili, že hydromechanika je teoretickým základem i výsledkem inženýrských disciplin. | ||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
Předmět Hydromechanika umožňuje studentům získat znalosti o vlastnostech tekutin, rovnováze sil v tekutinách za klidu, o pohybu tekutin v silových polích, základech hydraulických strojů, metodách řešení dynamiky a kinematiky proudových polí, obtékání těles a exper.metodách.Student se naučí řešit úlohy v hydromechnice a vytvářet modely ke studiu vybraných technických problémů. |
||||
Prerekvizity: | ||||
Obecné znalosti matematiky a fyziky na úrovni absolvovaných kurzů na FSI. Základní znalosti diferenciálního a integrálního počtu. |
||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Hydromechanika má seznámit studenty se základními zákony a teoriemi mechaniky kapalin a plynů (tekutin) tak, aby byli schopni je aplikovat na jednoduché systémy, objasnit a předpovědět jejich chování. Získané znalosti jsou předpokladem pro pochopení teoretických základů moderních technických disciplin. | ||||
Metody vyučování: | ||||
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. | ||||
Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
Podmínky pro udělení zápočtu : prezence ve cvičeních. Získání klasifikačního stupně E a vyššího na kontrolní práce v teoretickém cvičení, jejichž termín konání je stanoven na začátku semestru. Pokud tuto podmínku student nesplní, může učitel v odůvodněných případech stanovit náhradní podmínku. Absolvování všech úloh v laboratorním cvičení, splnění podmínek průběžné kontroly a odevzdání požadovaných elaborátů. |
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Semináře a písemné práce na cvičeních. Účast na laboratorních cvičeních. |
||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 13 × 3 hod. | nepovinná | ||
Cvičení | 9 × 2 hod. | povinná | ||
Cvičení s počítačovou podporou | 4 × 2 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | 1.Úvod, základní pojmy a jednotky. Vlastnosti kapalin. 2.Hydrostatika, Eulerova rovnice hydrostatiky, Pascalův zákon, hydrostatická rovnováha v relativním prostoru. 3.Hydrostatika, síly na plochy, metoda náhradní plochy, vztlak a plavání těles, metacentrum. 4.Hydrodynamika, úvod, základní pojmy, metody popisu kontinua. Rovnice kontinuity, Eulerova rovnice hydrodynamiky, Bernoulliho rovnice, Věta o změně hybnosti. 5.Navier Stokesova rovnice. Turbulentní proudění, Reynoldsova rovnice. 6.Jednorozměrné proudění potrubím, předpoklady, rovnice kontinuity, aplikace Bernoulliho rovnice, ztráty v potrubí, hydrodynamický účinek kapaliny na potrubí. Výtok z nádob, vyprazdňování nádob. 7.Proudění v otevřených kanálech a žlabech, přepady přelivy. Výtok dlouhým potrubím, hydraulický ráz. 8.Jednorozměrné proudění v rotujícím kanále, Eulerova turbínová věta. Rozdělení čerpadel, Hydrodynamická čerpadla, měrná energie, výkon, účinnost, charakteristika. Pracovní bod čerpadla. Spolupráce hydrodynamických čerpadel. 9.Hydraulické stroje – turbíny, základní rozdělení, výkon, měrná energie, kavitace. 10.Hydrodynamický účinek kapaliny na desku, výpočet Peltonovy turbíny. 11.Laminární proudění mezi rovnoběžnými deskami, v kruhovém a mezidruhovém prostoru. 12.Experiment, měření hydraulických veličin, tlak, rychlost, viskozita. 13.Teorie podobnosti, podobnostní čísla, PI teorém, měření na modelech. |
|||
Cvičení | Výpočtová cvičení v návaznosti na předchozí přednášky | |||
Cvičení s počítačovou podporou | Příprava, absolvování a vyhodnocení laboratorních experimentů | |||
Literatura - základní: | ||||
1. 1) Šob, Fr. Hydromechanika. Brno, CERN 2001 | ||||
2. 2) Fleischner, P., Hydromechanika. Brno, VUT 1981 | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
1. Janalík, J., Šťáva, P.,Mechanika tekutin. Ostrava, VŠB 2000 |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
B-STI-A | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 1 | 3 | L |
B-STI-Z | příjezd na krátkodobý studijní pobyt | --- bez specializace | -- | zá,zk | 6 | Doporučený kurs | 1 | 1 | L |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile