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
Odkaz na webhttp://www.338.vsb.cz/studium/skripta/Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2007/2008Rok zrušení
Určeno pro fakultyHGF, FAST, FMMI, FSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BLE02 Ing. Tomáš Blejchař, Ph.D.
BOJ01 doc. Ing. Marian Bojko, Ph.D.
BUR262 Ing. Adam Bureček, Ph.D.
DOB171 Ing. Josef Dobeš, Ph.D.
DRA10 doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.
DRE051 Ing. Pavel Dresler
DVO31 Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.
FOJ077 Ing. Kamil Fojtášek, Ph.D.
RAU01 Ing. Jana Jablonská, Ph.D.
KOZ30 prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.
SIK46 Ing. Roman Sikora, Ph.D.
VAS024 doc. Ing. Martin Vašina, Ph.D.
VRA0108 Ing. Martin Vrábel
VYK0006 Ing. Ondřej Vykoukal
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 14+2

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

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

Minimální znalostní požadavky

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 Zápočet: V průběhu cvičení jsou psány 2 testy, každý obsahuje 3 příklady k řešení, za které je možné získat 9 bodů. Z každého testu musí student získat minimálně 3 body. Za zpracování protokolu z laboratorního měření (3 úlohy) je možné získat 12 bodů. Maximální počet bodů k zápočtu je 30, minimální požadovaný počet pro udělení zápočtu je 20 bodů. 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 15 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: 2016/2017 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 rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
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
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2018/2019 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení FS stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2017/2018 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení FS 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 FS 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 FS stu. blok
ECTS - MechEng 2014/2015 prezenční čeština povinně volitelný 301 - Studijní oddělení FS 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 FS 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 FS stu. blok