338-0008/03 – Hydromechanika (Hydro)

Garantující katedraKatedra hydromechaniky a hydraulických zařízeníKredity5
Garant předmětudoc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2007/2008Rok zrušení
Určeno pro fakultyHGFUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BLE02 doc. Ing. Tomáš Blejchař, Ph.D.
BOJ01 doc. Ing. Marian Bojko, Ph.D.
DRA10 doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.
FOJ077 Ing. Kamil Fojtášek, Ph.D.
RAU01 Ing. Jana Jablonská, Ph.D.
HOR0254 Ing. Veronika Mořkovská
VAS024 doc. Ing. Martin Vašina, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 6+6

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 za klidu a za pohybu tekutin, a to zejména kapalin. Aplikuje všeobecně platné věty z mechaniky, tj. podmínku rovnováhy sil a momentů, větu o změně hybnosti, zákon zachování hmotnosti a energie. V prvé části se zabývá kapalinami v klidu. Pozornost je věnována výpočtu tlaků a tlakových sil na rovinné a křivé plochy a relativnímu klidu kapalin. V dynamice tekutin se studenti seznámí se základními rovnicemi popisujícími proudění ideální a skutečné tekutiny a s jejich aplikací při řešení problému spojených s ustáleným a neustáleným prouděním v potrubí, výtokem kapaliny z nádoby připojeným potrubím nebo otvorem, obtékáním těles a dalšími aplikacemi.

Povinná 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 DRÁBKOVÁ, S., KOZUBKOVÁ, M.: Cvičení z Mechaniky tekutin. Sbírka příkladů. VŠB- TU Ostrava 2004 ŠOB, F.: Hydromechanika. Skriptum. VUT Brno 2002 JEŽEK, J.,VÁRADIOVÁ, B.: Mechanika tekutin pro pětileté obory. ČVUT Praha,1983, 1991 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

Doporučená literatura:

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

Program přednášek: 1 Základní pojmy mechaniky tekutin, fyzikální vlastnosti kapalin 2 Tlak a tlakové síly v kapalině za klidu, Eulerova rovnice hydrostatiky, hladinové plochy, Pascalův zákon 3 Tlaková síla na rovinné a křivé plochy, plavání těles, Archimedův zákon 4 Kapaliny v relativním klidu 5 Úvod do proudění tekutin, rovnice kontinuity a Bernoulliho rovnice pro proudění ideální tekutiny 6 Proudění skutečné kapaliny, Navier-Stokesova rovnice, Bernoulliho rovnice pro skutečnou kapalinu v gravitačním poli 7 Měření tlaku a průtoku v potrubí 8 Ustálené proudění v potrubí, laminární proudění v úzké štěrbině, laminární a turbulentní proudění v potrubí kruhového průřezu 9 Hydraulické odpory třením a místní, hydraulický výpočet potrubí, charakteristika potrubí, základy grafického řešení 10 Výtok kapaliny malým otvorem, výtok kapaliny velkým obdélníkovým otvorem v boční stěně nádoby, přepady, výtok při současném přítoku, vyprazdňování nádob 11 Nestacionární proudění nestlačitelné kapaliny potrubím, hydraulický ráz 12 Bernouliho rovnice pro rotující kanál, odstředivé čerpadlo, charakteristika čerpadla, čerpadlo v potrubním systému 13 Silové účinky proudící tekutiny na plochy a tělesa, obtékání těles 14 Proudění v korytech, fyzikální podobnost Program cvičení a seminářů + individuální práce studentů: 1 Fyzikální vlastnosti kapalin, tlak, tlakové hladiny 2 Tlaková síla na rovinné a křivé plochy 3 Relativní klid kapalin 4 Rovnice kontinuity, Bernoulliho rovnice pro dokonalou kapalinu, Bernoulliho rovnice pro skutečnou kapalinu 5 Kontrolní test č.1-Kapaliny v klidu Měření tlaku a rychlostí v potrubí 6 Laminární a turbulentní proudění v potrubí 7 Hydraulické odpory třením při laminárním a turbulentním proudění, odpory místní 8 Laboratorní měření 9 Hydraulický výpočet potrubí 10 Výtok kapaliny z nádoby otvory, přepady, 11 Nestacionární proudění nestlačitelné kapaliny potrubím, hydraulický ráz 12 Bernoulliho rovnice pro rotující kanál, odstředivé čerpadlo, čerpadlo a potrubí 13 Kontrolní test č.2 Rovnoměrný průtok v korytě, Chézyho rovnice 14 Věta o změně hybnosti, odpor těles Seznam otázek ke zkoušce: 1 Tekutiny-základní pojmy, fyzikální vlastnosti tekutin 2 Kapaliny v klidu, zákon o šíření tlaku v kapalinách (závislost na směru) 3 Eulerova rovnice hydrostatiky, diferenciální rovnice tlakové funkce, hladinové plochy a jejich praktický význam 4 Pascalův zákon a jeho aplikace ( hydraulický lis, přenos energie) 5 Tlaková síla na rovinné plochy ( velikost a působiště tlakové síly, zatěžovací obrazce) 6 Tlakové síly na křivé plochy ( metoda složková a náhradních ploch), vztlak a plavání těles, Archimedův zákon 7 Přímočarý rovnoměrně zrychlený pohyb nádoby s kapalinou 8 Rovnoměrné otáčení nádoby s kapalinou kolem svislé osy 9 Základní pojmy dynamiky tekutin, rozdělení proudění tekutin ( podle vlastností a kinematických hledisek) 10 Rovnice kontinuity pro prostorové a jednorozměrné proudění 11 Eulerova rovnice pro proudění ideální tekutiny 12 Bernoulliho rovnice pro ideální tekutiinu, použití Bernoulliho rovnice 13 Měření rychlosti a tlaku kapaliny v potrubí 14 Proudění skutečné kapaliny , Navier-Stokesova rovnice 15 Bernoulliho rovnice pro skutečnou kapalinu, použití Bernoulliho rovnice 16 Ustálené proudění, laminární proudění v úzké štěrbině, laminární a turbulentní proudění v potrubí kruhového průřezu 17 Turbulentní proudění v potrubí kruhového průřezu 18 Hydraulické odpory třením po délce, výpočet součinitele tření  19 Hydraulické odpory místní, stanovení součinitele místní ztráty  20 Výtok kapaliny z nádoby malým kruhovým otvorem ve dně, vyprázdnění nádoby 21 Výtok kapaliny velkým otvorem v boční stěně nádoby, přepady 22 Hydraulický výpočet potrubí 23 Hydrodynamické čerpadlo, čerpací systém, parametry čerpadla, výpočet měrné energie čerpadla, charakteristika čerpadla, určení sací výšky. 24 Neustálené proudění nestlačitelné kapaliny v potrubí 25 Neustálené proudění stlačitelné kapaliny v potrubí, hydraulický ráz 26 Rovnoměrný průtok korytem, Chézyho rovnice 27 Hybnostní věta a její aplikace v mechanice tekutin 28 Odpor tělěs 29 Teorie podobnosti

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2011/2012 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30  20
        Zkouška Zkouška 70  21
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Most 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Most 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Most 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Most 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Most 2 povinný stu. plán
2014/2015 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2102) Nerostné suroviny (2102R006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku