338-0301/02 – 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 výukyangličtina
Rok zavedení1999/2000Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno 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.
DVO31 Ing. Lukáš Dvořák, 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 14+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 https://www.fs.vsb.cz/338/cs/studium/mechanika-tekutin/ DRÁBKOVÁ, S., KOZUBKOVÁ, M.: Cvičení z Mechaniky tekutin. Sbírka příkladů. VŠB – TU Ostrava, 2004, dostupné na https://www.fs.vsb.cz/338/cs/studium/mechanika-tekutin/ Návody pro laboratorní měření dostupné na https://www.fs.vsb.cz/338/cs/studium/mechanika-tekutin/ 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:https://www.fs.vsb.cz/338/cs/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

Další studijní materiály

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 35, minimální požadovaný počet pro udělení zápočtu je 20 bodů. Kombinovaná forma studia: Samostatné zadání- řešení 20 příkladů – 20 bodů Kontrolní test v LMS - 15 bodů (základní vzorce a příklady). Maximální počet bodů k zápočtu je 35, 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. Písemný test v LMS obsahuje 30 testových otázek s výběrem správné odpovědi a pět příkladů k řešení. Maximální počet bodů je 50, minimální počet bodů potřebný pro postup k ústní zkoušce je 20 bodů. Ústní část obsahuje jednu otázku z probraného učiva – hydrostatika, hydrodynamika. Za správně zodpovězenou otázku je 15 bodů. Student musí prokázat znalosti jak z hydrostatiky, tak i hydrodynamiky.

E-learning

materiály a informace o studiu předmětu: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, kapaliny v relativním klidu 4 Úvod do proudění tekutin, rovnice kontinuity a Bernoulliho rovnice pro proudění ideální tekutiny 5 Aplikace Bernoulliho rovnice pro proudění ideální tekutiny, měření tlaku a průtoku v potrubí 6 Proudění skutečné kapaliny, Navier-Stokesova rovnice, Bernoulliho rovnice pro nestlačitelnou vazkou kapalinu v gravitačním poli, Bernoulliho rovnice pro stlačitelnou tekutinu 7 Ustálené proudění v potrubí, laminární a turbulentní proudění v potrubí kruhového průřezu 8 Hydraulické odpory třením a místní, hydraulický výpočet potrubí, charakteristika potrubí, základy grafického řešení 9 Bernouliho rovnice pro rotující kanál, odstředivé čerpadlo, charakteristika čerpadla, čerpadlo v potrubním systému 10 Výtok kapaliny malým otvorem, vyprázdnění nádoby, výtok kapaliny velkým obdélníkovým otvorem v boční stěně nádoby 11 Nestacionární proudění nestlačitelné kapaliny potrubím, hydraulický ráz 12 Věta o změně hybnosti a její aplikace 13 Silové účinky proudící tekutiny na plochy a tělesa, obtékání těles Program cvičení a seminářů + individuální práce studentů: 1 Fyzikální vlastnosti tekutin 2 hydrostatický tlak, tlakové hladiny, Pascalův zákon, tlaková síla na rovinné plochy 3 Tlaková síla na křivé plochy, relativní klid kapalin 4 Kontrolní test č.1- Hydrostatika 5 Rovnice kontinuity, Bernoulliho rovnice pro dokonalou kapalinu, měření tlaku a rychlosti v potrubí 6 Bernoulliho rovnice pro skutečnou kapalinu, měrná ztrátová energie, Reynoldsovo číslo 7 Hydraulické odpory třením při laminárním a turbulentním proudění, odpory místní 8 Laboratorní měření (třecí a místní ztráty, charakteristika čerpadla) 9 Hydraulický výpočet potrubí 10 Bernoulliho rovnice pro rotující kanál, odstředivé čerpadlo, čerpadlo a potrubí 11 Kontrolní test č.2 - Hydrodynamika 12 Nestacionární proudění nestlačitelné a stlačitelné kapaliny potrubím, hydraulický ráz 13 Aplikace věty o změně hybnosti, odpor těles Seznam otázek ke zkoušce: 1 Tekutiny-základní pojmy, fyzikální vlastnosti tekutin - definice a jednotky 2 Kapaliny v klidu, zákon o šíření tlaku v kapalinách, Pascalův zákon a jeho aplikace (hydraulický lis, přenos energie) 3 Eulerova rovnice hydrostatiky, diferenciální rovnice tlakové funkce, hladinové plochy a jejich praktický význam 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 Základní pojmy dynamiky tekutin, rozdělení proudění tekutin (podle vlastností a kinematických hledisek) 8 Rovnice kontinuity a Eulerova rovnice pro jednorozměrné proudění ideální tekutiny 9 Bernoulliho rovnice pro ideální tekutinu, aplikace 10 Měření místní a střední rychlosti kapaliny v potrubí 11 Bernoulliho rovnice pro skutečnou kapalinu, měrná ztrátová energie, Reynoldsovo číslo 12 Ustálené laminární proudění v potrubí kruhového průřezu (rychlostní profil, střední rychlost, hydraulické odpory třením) 13 Turbulentní proudění v potrubí kruhového průřezu (rychlostní profil, střední rychlost, hydraulické odpory třením) 14 Hydraulické odpory místní, stanovení součinitele místní ztráty měřením 15 Hydraulický výpočet potrubí (Rovnice kontinuity, Bernoulliho rovnice, hydraulické odpory, charakteristika potrubí) 16 Hydrodynamické čerpadlo, čerpací systém, parametry čerpadla, výpočet měrné energie čerpadla, charakteristiky hydrodynamického čerpadla 17 Neustálené proudění nestlačitelné kapaliny v potrubí_ rozšířená Bernoulliho rovnice 18 Neustálené proudění stlačitelné kapaliny v potrubí, hydraulický ráz 19 Věta o změně hybnosti a její aplikace v mechanice tekutina 20 Obtékání těles, silové účinky na obtékané plochy a tělesa, jejich výpočet.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2011/2012 zimní semestr, platnost do: 2019/2020 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30  20
        Zkouška Zkouška 70  21 3
Rozsah povinné účasti: povinná účast minimálně 50%

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2024/2025 (B0713A070003) Energetika a životní prostředí P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2024/2025 (B0715A270012) Strojírenství P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2023/2024 (B0713A070003) Energetika a životní prostředí P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2023/2024 (B0715A270012) Strojírenství P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (B0713A070003) Energetika a životní prostředí P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (B0715A270012) Strojírenství P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B0713A070003) Energetika a životní prostředí P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B0715A270012) Strojírenství P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0715A270012) Strojírenství P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0713A070003) Energetika a životní prostředí P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0715A270012) Strojírenství P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0713A070003) Energetika a životní prostředí P angličtina Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (50) Lovecké, sportovní a obranné zbraně a střelivo K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (50) Lovecké, sportovní a obranné zbraně a střelivo K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (50) Lovecké, sportovní a obranné zbraně a střelivo K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (10) Stroje pro těžbu a zpracování užitkových surovin K čeština Chomutov 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (10) Stroje pro těžbu a zpracování užitkových surovin K čeština Chomutov 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství K čeština Třinec 2 povinný stu. plán
2008/2009 (B2341) Strojírenství K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2007/2008 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Třinec 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Třinec 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Třinec 2 povinný stu. plán
2004/2005 (B2341) Strojírenství (2341R999) Bakalářské strojírenství / 1-3 semestr (00) Bakalářské strojírenství / 1 - 3 semestr K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (71) Technologický management K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení (70) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (20) Pozemní doprava K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3907R004) Provoz a řízení v energetice K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3904R016) Technika tvorby a ochrany životního prostředí (70) Technika tvorby a ochrany životního prostředí K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2301R013) Robotika (70) Robotika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R007) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2301R023) Technická diagnostika, opravy a udržování (70) Technická diagnostika, opravy a udržování K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R003) Dopravní stroje a manipulace s materiálem K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (10) Stroje pro těžbu a zpracování užitkových surovin K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (40) Konstrukce strojních dílů a skupin K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (20) Výrobní stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (30) Zemní a stavební stroje K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B2341) Strojírenství (3901R003) Aplikovaná mechanika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2301R002) Dopravní technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2301R013) Robotika (70) Robotika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2301R023) Technická diagnostika, opravy a udržování (70) Technická diagnostika, opravy a udržování K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R003) Dopravní stroje a manipulace s materiálem K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R007) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (10) Stroje pro těžbu a zpracování užitkových surovin K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (20) Výrobní stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (30) Zemní a stavební stroje K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (40) Konstrukce strojních dílů a skupin K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (70) Strojírenská technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2303R002) Strojírenská technologie (71) Technologický management K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (3708R028) Technologie dopravy (20) Pozemní doprava K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (3901R003) Aplikovaná mechanika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (3902R001) Aplikovaná informatika a řízení (70) Aplikovaná informatika a řízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (3904R016) Technika tvorby a ochrany životního prostředí (70) Technika tvorby a ochrany životního prostředí K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (3907R004) Provoz a řízení v energetice K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B2341) Strojírenství (2302R007) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2024/2025 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2023/2024 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2022/2023 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2021/2022 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2020/2021 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok

Hodnocení Výuky



2009/2010 zimní