338-0301/01 – Mechanika tekutin (MeTek)

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
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1999/2000Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BOJ01 doc. Ing. Marian Bojko, Ph.D.
BUR262 Ing. Adam Bureček, Ph.D.
DRA10 doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.
DVO31 Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.
FOJ077 Ing. Kamil Fojtášek, Ph.D.
RAU01 Ing. Jana Jablonská, Ph.D.
KOZ30 prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.
VAS024 doc. Ing. Martin Vašina, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+4

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

Mechanika tekutin 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/ 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

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Zápočet: Prezenční forma studia: 2 průběžné testy, laboratorní měření s následným vyhodnocením a zpracováním protokolu (3 úlohy). Maximální počet bodů k zápočtu je 30, minimální požadovaný počet pro udělení zápočtu je 20 bodů. Kombinovaná forma studia: Individuální program zahrnující řešení 25 příkladů. Maximální počet bodů k zápočtu je 30, minimální požadovaný počet pro udělení zápočtu je 20 bodů. Zkouška: stejná forma pro prezenční i kombinovanou formu studia Skládá se z písemné a ústní části. Písemná část obsahuje dva příklady k řešení a 10 testových otázek. Maximální počet bodů je 30, minimální počet bodů potřebný pro postup k ústní zkoušce je 12 bodů. Ústní část se skládá ze dvou otázek – hydrostatika, hydrodynamika. Za každou správně zodpovězenou otázku je 20 bodů. Student musí prokázat znalosti jak z hydrostatiky, tak i hydrodynamiky.

E-learning

http://www.338.vsb.cz/studium/mechanika-tekutin/

Další požadavky na studenta

ne .

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 a turbulentní proudění v potrubí kruhového průřezu, rovnoměrný průtok v korytě 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, vyprázdnění nádoby 11 Nestacionární proudění nestlačitelné kapaliny potrubím, hydraulický ráz 12 Bernouliho rovnice pro rotující kanál, odstředivé čerpadlo, charakteristika čerpadla, čerpadlo v potrubním systému 13 Věta o změne hybnosti a její aplikace 14 Silové účinky proudící tekutiny na plochy a tělesa, obtékání těles 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 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, charakteristiky HD čerpadla 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 tekutina 28 Obtékání těles, silové účinky na obtékané plochy a tělesa, jejich výpočet.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr, platnost do: 2010/2011 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 (30) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 12  0
                Písemka Písemka 18  0
        Zkouška Zkouška 70 (70) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 30  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 40  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B0713A070002) Energetika a životní prostředí P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0715A270011) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0715A270011) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0713A070002) Energetika a životní prostředí K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (30) Letecký provoz P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (30) Letecký provoz P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3901R003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (71) Technologický management P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení (70) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (20) Pozemní doprava P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3907R004) Provoz a řízení v energetice P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3904R016) Technika tvorby a ochrany životního prostředí (70) Technika tvorby a ochrany životního prostředí P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2301R013) Robotika (70) Robotika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2301R023) Technická diagnostika, opravy a udržování (70) Technická diagnostika, opravy a udržování P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R007) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R003) Dopravní stroje a manipulace s materiálem P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (10) Stroje pro těžbu a zpracování užitkových surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (20) Výrobní stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (30) Zemní a stavební stroje P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (30) Letecký provoz P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2301R013) Robotika (70) Robotika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2301R023) Technická diagnostika, opravy a udržování (70) Technická diagnostika, opravy a udržování P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R003) Dopravní stroje a manipulace s materiálem P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R007) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (10) Stroje pro těžbu a zpracování užitkových surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (20) Výrobní stroje a zařízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (30) Zemní a stavební stroje P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (40) Konstrukce strojních dílů a skupin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (71) Technologický management P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (20) Pozemní doprava P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (3901R003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení (70) Aplikovaná informatika a řízení P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (3904R016) Technika tvorby a ochrany životního prostředí (70) Technika tvorby a ochrany životního prostředí P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (3907R004) Provoz a řízení v energetice P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (30) Letecký provoz P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku