338-0322/01 – Mechanika tekutin a termomechanika (HydroTermo)
| Garantující katedra | Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2008/2009 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS, USP | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
V předmětu se studenti seznámí se základními principy dvou oborů: mechaniky
tekutin a termomechaniky. 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 schopni řešit praktické problémy mechaniky tekutina termomechaniky a seznámí se i s řešením složitějších inženýrských úloh.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
V předmětu se studenti seznámí se základními principy dvou oborů: mechaniky tekutin a termomechaniky.
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.
Termomechanika je základní vědní obor, který zahrnuje termodynamiku plynů a přenos tepla. Má řadu praktických aplikací v různých vědních oborech i v každodenním životě.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Test z mechaniky tekutin a termomechaniky v průběhu semestru.
E-learning
Další požadavky na studenta
ne .
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Tlak v kapalině za klidu, Eulerova rovnice hydrostatiky, její aplikace. Pascalův zákon. Tlaková síla na rovinné a křivé plochy. Relativní klid kapalin.
2. Proudění dokonalé kapaliny. Rovnice spojitosti. Eulerova rovnice hydrodynamiky. Bernoulliho rovnice pro ideální kapalinu a její aplikace. Měření rychlosti a tlaku v potrubí.
3. Proudění skutečných kapalin. Navier –Stokesova rovnice. Bernoulliho rovnice pro skutečnou kapalinu. Hydraulické ztráty třením a místní.
4. Hydraulický výpočet potrubí. Hydro-dopravní systémy, čerpadlo a potrubí. Rovnoměrný průtok korytem.
5. Výtok kapaliny z nádoby otvory a nátrubky. Vyprázdnění nádoby. Přepady.
6. Neustálené proudění v potrubí. Rozšířená Bernoulliho rovnice. Hydraulický ráz.
7. Hybnostní věta a její aplikace. Odpor těles. Fyzikální podobnost v mechanice tekutina její aplikace.
8. Vratné změny a stavová rovnice ideálního plynu.
9. První zákon termodynamiky pro uzavřenou soustavu. Tepelné oběhy. Přivedené a odvedené teplo, expanzní a kompresní práce.
10. Druhý zákon termodynamiky. Určení změny entropie základních vratných změn stavu. Tepelné oběhy přímé a obrácené. Carnotův oběh.
11. Porovnávací cykly motoru výbušného, rovnotlakého, smíšeného a rovnotlaké spalovací turbíny. Určení termické účinnosti a vykonané práce. Ideální a skutečný jednostupňový kompresor. Vícestupňová komprese.
12. Reálný plyn, tepelné veličiny, rovnice stavu. Zjednodušený výpočet pro reálný plyn, předpoklady. Směsi plynů.
13. Páry, základní pojmy. Vratné změny par a jejich znázornění v diagramu p-v a T-s. Parní Rankine-Claussiův oběh. Vlhkost vzduchu. Entalpie vlhkého vzduchu a jeho tepelný diagram.
14. Základní druhy přenosu tepelné energie. Stacionární vedení a prostup tepla neomezenou stěnou rovinnou a válcovou, jednoduchou i složenou. Výměníky tepla, základ tepelného výpočtu rekuperativních výměníků tepla.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky