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
Odkaz na webhttp://www.338.vsb.cz/studium/skripta/Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1999/2000Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
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
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, 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/ Další studijní materiály a informace o studiu předmětu:http://www.338.vsb.cz/studium/skripta/

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

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

E-learning

Další požadavky na studenta

ne .

Minimální znalostní požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Program konzultací Týden Náplň konzultací 1 Tlak a tlakové síly v kapalině za klidu, Eulerova rovnice hydrostatiky, hladinové plochy, Pascalův zákon 2 Síly působící na těleso v kapalině, Archimedův zákon, kapalina v relativním klidu 3 Základní pojmy hydrodynamiky, rovnice spojitosti pro jednorozměrné a prostorové proudění, Eulerova rovnice hydrodynamiky. Bernoulliho rovnice pro dokonalou kapalinu, měření tlaku, rychlosti a průtoku kapaliny v potrubí 4 Proudění skutečné kapaliny, Navier-Stokesova rovnice, Bernoulliho rovnice pro skutečnou kapalinu v gravitačním poli, měrná ztrátová energie. režim proudění, laminární a trurbulentní proudění v potrubí kruhového průřezu 5 Hydraulický výpočet potrubí, charakteristika potrubí, rovnoměrný průtok v korytě 6 Výtok kapaliny malým otvorem, výtok kapaliny velkým obdélníkovým otvorem v boční stěně nádoby, přepady, výtok při současném přítoku, vyprazdňování nádob. Bernouliho rovnice pro rotující kanál, odstředivé čerpadlo, charakteristika čerpadla 7 Bernoulliho rovnice pro neustálené proudění nestlač. kapaliny, hydraulický ráz, věta o změně hybnosti. Odpor těle. Fyzikální podobnost, Program cvičení a seminářů + individuální práce studentů Týden Náplň cvičení a seminářů 1 Numerický výpočet příkladů z hydrostatiky 2 Numerický výpočet příkladů z hydrodynamiky Samostatná práce Zadání 25.-ti příkladů k řešení a odevzdání k zápočtu. Maximální počet bodů k zápočtu je 30, minimální požadovaný počet pro udělení zápočtu je 20 bodů. Seznam otázek ke zkoušce Č. otázky Znění otázky Znění otázky 1 Tekutiny-základní pojmy, fyzikální vlastnosti tekutin 2 Kapaliny v klidu, tlak, zákon o šíření tlaku v kapalinách 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 objem) 6 Tlakové síly na křivé plochy (metoda složková a náhradních ploch), vztlak a plavání těles, Archimédův 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 tekutinu, 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, ponořený otvor 21 Výtok kapaliny velkým otvorem v boční stěně nádoby, přepady 22 Hydraulický výpočet potrubí, charakteristika potrubí, základy grafického řešení 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 těles 29 Teorie podobnosti Zkouška Zkouška se skládá z písemné a ústní části. Písemná část obsahuje dva příklady a 10 testových otázek, na které je vyžadována krátká, ale výstižná odpověď. Za každý správně vypočítaný příklad je možno získat 10 bodů, za každou správnou odpověď na otázku 1 bod, celkem tedy 30 bodů. Minimální počet bodů potřebny pro postup k ústní zkoušce je 20 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.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná 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
                Projekt Projekt 30  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 rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
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