Hydromechanika (FSI-4HY)

Akademický rok 1999/2000
Garant: doc. Ing. Zdeněk Kratochvíl, CSc.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu Hydromechanika je seznámit studenty se základními
zákony a teoriemi klasické a moderní mechaniky tekutin tak, aby byli
schopni je aplikovat na jednoduché systémy, objasnit a předpokládat
jejich chování.
Hydromechanika je teoretickým základním východiskem inženýrských
disciplin.
Výstupy studia a kompetence:
Hydromechanika umožňuje studentům získat znalosti o vlastnostech
tekutin, rovnováze sil v tekutinách za klidu, o pohybu tekutin v silových
polích, základech hydraulických strojů, metodě dynamiky a kinematiky,
obtékání těles a experimentálních metodách v mechanice tekutin.
Student se naučí řešit úlohy v mechanice tekutin a na jejich základě
vytvářet modely ke studiu vybraných technických problémů.
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
Hydromechanika seznámí studenty se základními zákony a teoriemi
mechaniky kapalin a plynů tak, aby byli schopni je aplikovat na
jednoduché systémy, objasnit a předpokládat jejich chování. Získané
znalosti jsou předpokladem pro pochopení teoretických základů mo-
derních inžen. disciplin.
Základní vlastnosti kapalin a plynů . Rovnováha sil za klidu a pohybu
tekutiny. Základy hydraulických strojů. Potenciální proudění ideální
kapaliny. Vířivé proudění ideální kapaliny. Obtékání těles. Obecné
proudění skutečné kapaliny. Experimentální metody. Nenewtonské
kapaliny.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
Zápočet:
Presence ve cvičeních. Získání známek dobře na kontrolní práci v
teoretickém cvičení, jejich termín konání je stanoven na začátku
emestru. Absolvování všech úloh v laboratorním cvičení a devzdání
požadovaných elaborátů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  14 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení odborného základu  10 × 2 hod. povinná                  
    Cvičení na počítači  4 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Úvod, Pascalův zákon. Eulerova rovnice.
2. Relativní rovnováha kapalin. Jednorozměrné proudění.
3. Bernoulliova rovnice. Změna hybnosti. Ztráty při proudění.
4. Nestacionární proudění, příklady. Vodní ráz.
5. Rotující kanál. Eulerova turbinová věta. Ideální kapalina.
6. Změna hybnosti v 3 rozměr. prostoru. Peltonova turbína.
7. Potenciální proudění. Základní proudové útvary.
8. Superposice proudění. Konformní zobrazení. Obtékání válce.
9. Obtékání koutů. Vířivé proudění. Kutta-Žukovského věta.
10. Konformní zobrazení. Přímý profil, profilová mříž.
11. Laminární a turbulentní proudění. Navier-Stokesova rovnice.
12. Mezní vrstva a její kvalitativní chování.
13. Obtékání těles skutečnou kapalinou. Profily.
14. Teorie podobnosti. Měřící metody. Nenewtonské kapaliny.
    Cvičení odborného základu 1. Základní vlastnosti kapalin. Určování tlaku v kapalině.
2. Síla na rovinnou a křivou plochu.
3. Relativní rovnováha kapalin.
4. Ustálené proudění.
5. Věta o změně hybnosti.
6. Rotující kanál, čerpadlo, turbína.
7. Dynamické účinky proudící kapaliny. Peltonova turbína.
8. Potenciální proudění.
9. Proudění skutečné kapaliny.
10. Obtékání těles. Podobnost.
    Cvičení na počítači 11. Stanovení účinku vodního paprsku, zjišťování průtoku.
12. Hydraulický ráz.
13. Hydraulické ztráty.
14. Charakteristika odstředivého čerpadla.
Náhradní: Charakteristika malého lékařského čerpadla.
Literatura - základní:
1. Noskievič, J.: Mechanika tekutin, , 0
2. Locjanskij, L. G.: Mechanika židkosti, , 0
3. Schlichting, H.: Grenzschich theorie, , 0
Literatura - doporučená:
1. Fleischner, P.: Hydromechanika, , 0
2. Fleischner, P., Kratochvíl, Z., Dostál, P.: Sbírka příkladů z MT, , 0
3. Šob,F.: Hydromechanika, , 0
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2301-5 prezenční studium Strojírenství a ostatní kovodělná výroba -- zá,zk 6 Povinný 1 2 L
M2301-5 prezenční studium Průmyslový design ve strojírenství -- zá,zk 6 Povinný 1 2 L
M2301-5 prezenční studium Matematické inženýrství -- zá,zk 6 Povinný 1 3 L