338-0301/04 – 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 zavedení2007/2008Rok zrušení
Určeno pro fakultyFAST, HGF, FMT, FSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BIR0016 Ing. Marek Birke
BLE02 doc. Ing. Tomáš Blejchař, Ph.D.
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.
DYR0007 Ing. Filip Dýrr
FOJ077 Ing. Kamil Fojtášek, Ph.D.
HER0113 Ing. Lukáš Hertl
RAU01 Ing. Jana Jablonská, Ph.D.
KOZ30 prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.
LED0021 Ing. Marian Ledvoň, Ph.D.
POL0260 Ing. Tomáš Polášek, Ph.D.
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 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

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 18 bodů. Kombinovaná forma studia: Samostatné zadání- řešení 20 příkladů – 15 bodů Kontrolní test v LMS - 15 bodů (základní vzorce a příklady). Maximální počet bodů k zápočtu je 30, minimální požadovaný počet pro udělení zápočtu je 18 bodů. Zkouška: stejná forma pro prezenční i kombinovanou formu studia Skládá se z písemné a ústní části. Písemný test v LMS obsahuje 20 testových otázek s výběrem správné odpovědi a pět příkladů k řešení. Maximální počet bodů je 40, minimální počet bodů potřebný pro postup k ústní zkoušce je 20 bodů. Ústní část se skládá ze dvou otázek – hydrostatika, hydrodynamika. Za každou správně zodpovězenou otázku je 15 bodů. Student musí prokázat znalosti jak z hydrostatiky, tak i hydrodynamiky.

E-learning

https://www.fs.vsb.cz/338/cs/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: 2016/2017 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 80%

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 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2024/2025 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2023/2024 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2023/2024 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2022/2023 (B3907) Energetika (3907R012) Energetika 21.století K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B3907) Energetika (3907R012) Energetika 21.století K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2021/2022 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B3907) Energetika (3907R012) Energetika 21.století K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2020/2021 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (50) Lovecké, sportovní a obranné zbraně a střelivo K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B3907) Energetika (3907R012) Energetika 21.století K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2019/2020 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B3907) Energetika (3907R012) Energetika 21.století K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (50) Lovecké, sportovní a obranné zbraně a střelivo K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B3907) Energetika (3907R012) Energetika 21.století K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B3907) Energetika (3907R012) Energetika 21.století K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství (2302R010) Konstrukce strojů a zařízení (50) Lovecké, sportovní a obranné zbraně a střelivo K čeština Uherský Brod 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B3907) Energetika (3907R012) Energetika 21.století K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství (2301R003) Dopravní technika a technologie K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
Blok předmětů bez studijního plánu - FS - P - cs 2021/2022 prezenční čeština volitelný odborný FS - Fakulta strojní stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2019/2020 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2018/2019 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2017/2018 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
Blok předmětů bez studijního plánu - FS - K - cs 2017/2018 kombinovaná čeština volitelný odborný FS - Fakulta strojní stu. blok
ECTS - HGF 2017/2018 prezenční angličtina volitelný odborný 501 - Studijní oddělení HGF stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2016/2017 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - HGF 2016/2017 prezenční angličtina volitelný odborný 501 - Studijní oddělení HGF stu. blok
V - ECTS HGF 2015/2016 prezenční čeština volitelný odborný 501 - Studijní oddělení HGF stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2015/2016 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng 2014/2015 prezenční čeština povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
V - ECTS HGF - Bc. 2014/2015 prezenční čeština volitelný odborný 501 - Studijní oddělení HGF stu. blok
ECTS - MechEng 2013/2014 prezenční čeština povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
V - ECTS HGF - Bc. 2013/2014 prezenční čeština volitelný odborný 501 - Studijní oddělení HGF stu. blok
ECTS - MechEng 2012/2013 prezenční čeština povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok

Hodnocení Výuky



2023/2024 zimní
2022/2023 zimní
2021/2022 zimní
2020/2021 zimní
2019/2020 zimní
2018/2019 zimní
2017/2018 zimní
2016/2017 zimní
2015/2016 zimní
2014/2015 zimní
2013/2014 zimní
2012/2013 zimní
2011/2012 zimní