338-0330/01 – Základy mechaniky tekutin (ZMechTek)
| Garantující katedra | Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení | Kredity | 4 |
| 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 | 2021/2022 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti se jednoduchým, srozumitelným způsobem seznámí se základními principy mechaniky tekutin a budou schopni aplikovat získané znalosti a dovednosti v navazujících předmětech i při řešení úloh reálného inženýrství.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět Základy mechaniky tekutin rozvíjí porozumění mechaniky tekutin jako součásti fyziky v postupném pořadí od jednoduchého po obtížnější. Zahrnuje definici důležitých vlastností tekutin, problematiku kapalin v klidu a související hydrostatický princip přeměny energie, základní aspekty pohybu tekutin, včetně základního matematického popisu proudění, režimů proudění, tlakových ztrát při proudění vazkých tekutin, výpočet silových účinků na ploch a tělesa za klidu i pohybu tekutin. Pozornost je věnována příkladům, které ilustrují aplikaci obecných principů mechaniky tekutin v praxi i v každodenním životě. Řešení dalších příkladů, navazující na jednotlivá probraná témata, včetně souvisejících laboratorních měření, jsou předmětem cvičení.
Povinná literatura:
DRÁBKOVÁ, S. a kolektiv: Mechanika tekutin, VŠB – TU Ostrava, 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/
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.
JANALÍK, J. Obtékání a odpor těles. VŠB – TU Ostrava, dostupné na http://www.338.vsb.cz/studium/skripta/
http://www.aerodynamics4students.com/
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Zápočet: v průběhu semestru budou zadány 2 průběžné krátké testy, za které je možno získat až 21 bodů (9- hydrostatika, 12 hydrodynamika). Za zpracování protokolu z měření je možno získat 9 bodů. Pokud nebude možné měření realizovat, bude nahrazeno individuálním programem. Minimum pro získání zápočtu je 18 bodů.
Zkouška se skládá z písemné (30 bodů) a ústní části (40 bodů).
E-learning
Další požadavky na studenta
účast na cvičeních alespoň 80%
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Úvod do mechaniky tekutin, základní pojmy mechaniky tekutin, rozdělení a vlastnosti tekutin
2. Tlak, síly působící na kapaliny za klidu, podmínka rovnováhy sil, hydrostatický tlak
3. Hydrostatický přenos energie a jeho aplikace
4. Výpočet tlakových sil na rovinné a křivé plochy
5. Úvod do dynamiky tekutin, základní pojmy, klasifikace proudění
6. Proudění ideální tekutiny, základní matematický popis jednorozměrného proudění ideální tekutiny
7. Měření rychlosti a tlaku proudící tekutiny
8. Proudění skutečné tekutiny, režimy proudění, základní matematický popis jednorozměrného proudění vazké stlačitelné a nestlačitelné tekutiny
9. Tlakové ztráty třecí a místní při proudění vazké tekutiny, zahrnutí do Bernoulliho rovnice
10. Věta o změně hybnosti a její aplikace v hydrodynamice a aerodynamice
11. Obtékání těles, síly a momenty při obtékání těles, třecí a tvarový odpor těles
12. Mezní vrstva, tloušťka mezní vrstvy, odtržení mezní vrstvy. Mezní vrstva atmosféry a její vlastnosti
13. Základní vlastnosti leteckého profilu, obtékání leteckého profilu, cirkulace rychlosti, Žukovského rovnice, vztah mezi vztlakem a odporem, polára profilu, klouzavost, ustálený let
14. Možnosti experimentálního výzkumu (aerodynamický tunel) a numerického modelování v mechanice tekutin
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky