Interakce těles s tekutinou (FSI-RIT)

Akademický rok 2022/2023
Garant: prof. Ing. František Pochylý, CSc.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Seznámit posluchače s různými silovými poli, působícími na tuhá a pružná tělesa a s jejich vlivy na vlastnosti mechanických soustav. Prohloubit tvůrčí myšlení studentů z hlediska systémového pojetí mechaniky.
Výstupy studia a kompetence:
Získání přehledu o vlivu různých prostředí na dynamiku strojů a zařízení.
Prerekvizity:
Základy hydrodynamiky, termomechaniky, dynamiky těles.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět je zaměřen na výklad účinků polí různé fyzikální povahy na pohybující se tuhé a pružné těleso. Jedná se např. o účinky kapaliny v kluzných ložiskách a těsnících spárách na dynamiku rotoru. Výklad je doplněn i o účinky jiných polí, např. gravitačního, elektromagnetického na stabilitu pohybu rotoru. Obecně se však jedná o vyšetřování účinků zmíněných polí na kmitající těleso.
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:
klasifikovaný zápočet
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Semináře, písemné úlohy na cvičeních
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Pojem makroskopické částice. Eulerovo a Lagrangeovo pojetí kontinua. Pohybová rovnice makroskopické částice. Zákon o zachování hmotnosti makroskopické částice. Přídavné účinky tekutiny na těleso. Vliv elektromagnetického pole na těleso. Stabilita trubky protékané kapalinou. Stabilita těles obtékaných tekutinou.
    Cvičení Buckinghamův II - teoriím - podobností čísla.Účinek Karmánových vírů na konstrukce.Přídavné hmotnosti různých těles - metodika výpočtů.Stabilita trubky protékané kapalinou, kriteria stability.Tlakové pulzace v potrubí, vliv tuhosti trubice a vnitřního tlumení trubice na amplitudu tlakových pulzací.Aplikace přídavných účinků tekutiny na vertikální čerpadlo.
Literatura - základní:
1. BRDIČKA, Miroslav: Mechanika tekutin.
2. BIRD, R. Byron, Warren E. STEWART a Edwin N. LIGHTFOOT. Přenosové jevy: sdílení hybnosti, energie a hmoty. Přeložil Štefan ŠALAMON, přeložil Vladimír MÍKA. Praha: Academia, 1968.
3. PIVOŇKA, Josef. Tekutinové mechanismy. Praha: SNTL, 1987.
4. PAIDOUSSIS, M. P: Fluid - structure interactions: Slender structures and axial flow. Volume 2, Elsevier Ltd. 2004, ISBN 0-12-544361-7.
5. AXISA, François a Jose ANTUNES. Modelling of mechanical systems. Amsterdam: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2007. ISBN 0-7506-6847-4.
6. BRDIČKA, Miroslav, Ladislav SAMEK a Bruno SOPKO. Mechanika kontinua. Vyd. 2., opr. Praha: Academia, 2000. ISBN 8020007725.
Literatura - doporučená:
1. ŠOB, František. Hydromechanika. Vyd. 2. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2008. ISBN 978-80-214-3578-0.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- kl 3 Povinný 1 1 L
N-IMB-P prezenční studium IME Inženýrská mechanika -- kl 3 Povinný 2 1 L
N-IMB-P prezenční studium BIO Biomechanika -- kl 3 Povinný 2 1 L