338-0008/02 – Hydromechanika (Hydro)

Garantující katedra	Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení	Kredity	3
Garant předmětu	doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.	Garant verze předmětu	Fiktivní Uživatel
Úroveň studia	pregraduální nebo graduální	Povinnost	povinný
Ročník	3	Semestr	zimní
		Jazyk výuky	čeština
Rok zavedení	1980/1981	Rok zrušení	2006/2007
Určeno pro fakulty	FBI	Určeno pro typy studia	magisterské

Výuku zajišťuje
Os. čís.	Jméno	Cvičící	Přednášející
DRA10	doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.

Rozsah výuky pro formy studia
Forma studia	Zp.zak.	Rozsah
kombinovaná	Zápočet a zkouška	14+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Studenti se seznámí s aplikací zákonů zachování a podmínkami rovnováhy sil za klidu a pohybu tekutin. Budou vycházet ze znalostí získaných v obecné mechanice, které mohou aplikovat při poznávání zákonitostí kontinua. K pochopení učiva budou realizovat jednoduché experimentální úlohy. Na základě získaných znalostí budou umět řešit praktické problémy mechaniky tekutin, zejména tlaky a tlakové síly v tekutinách za klidu i za jejich pohybu, seznámí se i s řešením složitějších inženýrských úloh.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Hydromechanika se zabývá rovnováhou sil v kapalině za klidu a za pohybu. Aplikuje všeobecně platné věty z mechaniky, tj. podmínku rovnováhy sil a momentů, větu o změně hybnosti, zákon zachování hmotnosti a energie. V hydrostatice je pozornost věnována výpočtu tlaků a tlakových sil v kapalině za klidu. V hydrodynamice pak zejména ustálenému a neustálenému proudění skutečné kapaliny v potrubí a korytě, výtoku kapaliny z nádoby připojeným potrubím nebo otvorem, hydrodynamickému čerpadlu, odporu těles a dalším aplikacím.

Povinná literatura:

DRÁBKOVÁ, S. a kolektiv: Mechanika tekutin, VŠB – TU Ostrava, dostupné na http://www.338.vsb.cz/studium/skripta/ DRÁBKOVÁ, S., KOZUBKOVÁ, M.: Cvičení z Mechaniky tekutin. Sbírka příkladů. VŠB – TU Ostrava, 2004, dostupné na http://www.338.vsb.cz/studium/skripta/ JANALÍK, J.: Hydrodynamika a hydrodynamické stroje, VŠB-TU Ostrava, 2008, 190 s.,dostupné na http://www.338.vsb.cz/studium/skripta/ Návody pro laboratorní měření dostupné na http://www.338.vsb.cz/studium/skripta/ HEWAKANDAMBY, B. N.: A First Course in Fluid Mechanics for Engineers, available at http://bookboon.com/en/a-first-course-in-fluid-mechanics-for-engineers-ebook Další studijní materiály a informace o studiu předmětu:http://www.338.vsb.cz/studium/mechanika-tekutin/

Doporučená literatura:

BIRD, B.R, STEWART, W.E, LIGHTFOOT, E.N.: Přenosové jevy. Academia 1968 JANALÍK, J., ŠŤÁVA, P.: Mechanika tekutin. Skriptum. VŠB-TU Ostrava 2002 ŠOB, F.: Hydromechanika. Skriptum. VUT Brno 2002 JEŽEK, J.,VÁRADIOVÁ, B.: Mechanika tekutin pro pětileté obory. ČVUT Praha,1983, JEŽEK, J.: Hydromechanika v příkladech. ČVUT Praha, 1975, 1988 MAŠTOVSKÝ, O.: Hydromechanika. SNTL Praha 1956, 1963 NOSKIEVIČ, J. A KOL.: Mechanika tekutin. SNTL/ALFA Praha 1990 NOŽIČKA, J.: Mechanika a termodynamika. ČVUT, Praha 1991 SMETANA, J.: Hydraulika, 1. a 2. díl. N ČSAV Praha, 1957 SHAUGHNESSY, E.J., KATZ, I.M., SCHAFFER, J.P. Introduction to fluid mechanics. New York: Oxford University Press, 2005, xiv, 1018, [24] s. ISBN 0-19-515451-7.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Osnova predmetu -Základní pojmy mechaniky tekutin, fyzikální vlastnosti kapalin -Tlak a tlakové síly v kapalině za klidu, Eulerova rovnice hydrostatiky, diferenciální rovnice pro tlakovou funkci, hydrostatický tlak, hladinové plochy, Pascalův zákon -Tlaková síla na rovinné a křivé plochy, Archimédův zákon -Kapalina v relativním klidu -Základní pojmy hydrodynamiky, základní rovnice hydrodynamiky, rovnice spojitosti pro jednorozměrné a prostorové proudění. Eulerova rovnice hydrodynamiky -Bernoulliho rovnice pro dokonalou kapalinu, měření tlaku, rychlosti a průtoku kapaliny v potrubí -Proudění skutečné kapaliny, Navier-Stokesova rovnice, Bernoulliho rovnice pro skutečnou kapalinu v gravitačním poli, měrná ztrátová energie -Režim proudění, laminární a turbulentní proudění v potrubí kruhového průřezu -Hydraulické odpory, tlaková ztráta třením, ztráty třením v potrubí nekruhového průřezu, místní ztráty, -Hydraulický výpočet potrubí, charakteristika potrubí, paralelní a sériové řazení potrubí -Bernoulliho rovnice pro rotující kanál, odstředivé čerpadlo, charakteristika čerpadla, spolupráce čerpadla s potrubím, sací výška čerpadla. -Výtok kapaliny malým otvorem, výtok kapaliny velkým obdélníkovým otvorem v boční stěně nádoby, přepady, výtok při současném přítoku, vyprazdňování nádob -Bernoulliho rovnice pro neustálené proudění nestlač. kapaliny, nestálené proudění stlačitelné kapaliny-hydraulický ráz, věta o změně hybnosti -Rovnoměrný průtok v korytě, odpor těles, fyzikální podobnost Č. otázky Znění otázky 1 Fyzikální vlastnosti kapalin 2 Tlak, zákon o šíření tlaku v kapalinách, tlaková síla 3 Eulerova rovnice hydrostatiky, diferenciální rovnice tlakové funkce 4 Hladinové plochy a jejich praktický význam, měření tlaku 5 Pascalův zákon a jeho aplikace ( hydraulický lis, přenos energie) 6 Tlaková síla na rovinné plochy ( velikost a působiště tlakové síly, zatěžovací obrazce) 7 Tlak. síly na křivé plochy (metoda složková a metoda náhradních ploch) 8 Vztlak a plavání těles, Archimédův zákon 9 Přímočarý rovnoměrně zrychlený pohyb nádoby s kapalinou 10 Rovnoměrné otáčení nádoby s kapalinou kolem svislé osy 11 Základní pojmy hydrodynamiky, rozdělení proudění kapalin (podle vlastností kapalin a kinematických hledisek) 12 Rovnice kontinuity pro jednorozměrné a prostorové proudění 13 Eulerova rovnice hydrodynamiky 14 Bernoulliho rovnice pro ideální kapalinu, použití Bernoulliho rovnice 15 Měření rychlosti a tlaku kapaliny v potrubí (Pitotova a Prandtlova trubice, průřezová měřidla) 16 Proudění skutečné kapaliny , režim proudění, podmínka rovnováhy sil při proudění skutečné kapaliny 17 Bernoulliho rovnice pro skutečnou kapalinu, použití Bernoulliho rovnice 18 Laminární proudění v trubce kruhového průřezu (smykové napětí, rychlostní profil) 19 Turbulentní proudění v trubce kruhového průřezu 20 Hydraulické odpory třením po délce, výpočet součinitele tření, ztráty třením v potrubí nekruhového průřezu 21 Hydraulické odpory místní, stanovení součinitele místní ztráty 22 Výtok kapaliny z nádoby malým kruhovým otvorem ve dně, vyprázdnění nádoby 23 Výtok kapaliny velkým otvorem v boční stěně nádoby, ponořený otvor, přepady 24 Hydraulický výpočet potrubí, základy grafického řešení(charakteristika potrubí) 25 Hydrodynamické čerpadlo, čerpací systém, parametry čerpadla, výpočet měrné energie čerpadla, charakteristika čerpadla, určení sací výšky 26 Neustálené proudění nestlačitelné kapaliny v potrubí - rozšířená Bernoulliho rov. 27 Neustálené proudění stlačitelné kapaliny v potrubí, hydraulický ráz 28 Proudění v korytech-rovnoměrný průtok 29 Hybnostní věta a její aplikace v mechanice tekutin 30 Odpor těles, základy teorie podobnosti

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)

Název úlohy	Typ úlohy	Max. počet bodů (akt. za podúlohy)	Min. počet bodů	Max. počet pokusů
Zápočet a zkouška	Zápočet a zkouška	100 (100)	51	3
Zápočet	Zápočet	30 (30)	0	3
Projekt	Projekt	12	0	3
Písemka	Písemka	18	0	3
Zkouška	Zkouška	70 (70)	0	3
Písemná zkouška	Písemná zkouška	30	0	3
Ústní zkouška	Ústní zkouška	40	0	3

Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rok	Program	Obor/spec.	Forma	Jazyk výuky	Konz. stř.	Ročník	Typ povinnosti
2005/2006	(M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost	(3908T006) Technika požární ochrany a bezpečnost průmyslu	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2005/2006	(M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost	(3908T006) Technika požární ochrany a bezpečnost průmyslu	K	čeština	Praha	3	povinný	stu. plán
2004/2005	(M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost	(3908T006) Technika požární ochrany a bezpečnost průmyslu	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2003/2004	(M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost	(3908T006) Technika požární ochrany a bezpečnost průmyslu	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2002/2003	(M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost	(3908T006) Technika požární ochrany a bezpečnost průmyslu	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán
2001/2002	(M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost	(3908T006) Technika požární ochrany a bezpečnost průmyslu	K	čeština	Ostrava	3	povinný	stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název bloku	Akademický rok	Forma studia	Jazyk výuky	Ročník	Z	L	Typ bloku	Vlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.