516-0907/02 – Fyzika tekutin (FT)
| Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 0 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | volitelný odborný |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2005/2006 | Rok zrušení | 2011/2012 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Student umí analyzovat, hodnotit, predikovat a posoudit různé procesy probíhající v tekutinách, zejména ve vztahu k jejich využití v praxi. Umí aplikovat teoretické i experimentální postupy k jejich studiu.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Anotace
Předmět je zaměřen na strukturu tekutin, mechaniku tekutin, pohyb viskózní
tekutiny, vlnové procesy v tekutinách, přenosové jevy v tekutinách, pohyb tuhé
částice v tekutinách, povrchové jevy, teorie fyzikální podobnosti, elektrické
a tepelné vlastnosti tekutin, metody vizualizace proudění, rozprašování
kapalin, hoření a spalování rozprášených kapalných paliv.
Povinná literatura:
1. Noskievič, J. Mechanika tekutin. Praha: SNTL, 1987.
2. Mádr, V. Metody zviditelňování struktury plamene. Ostrava: Sborník VŠB, 1974.
3. Mádr, V. Rozprašování a spalování kapalných paliv. Praha: SNTL, 1994.
4. Brdička, M.; Samek, L.; Taraba, O. Kavitace - Diagnostika a technické využití. Praha: SNTL, 1981.
Doporučená literatura:
1. Krempaský, J. Fyzika. Bratislava: Alfa, 1993 (in Slovak).
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Vypracování rešeršní práce v rozsahu 20 - 30 stran z vybrané kapitoly, popřípadě kapitol. Tato práce je vstupní podmínkou pro vykonání zkoušky.
E-learning
Další požadavky na studenta
Systematická příprava na výuku.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. STRUKTURA TEKUTIN
Charakteristika tekutin. Ideální a reálná tekutina.Vlastnosti plynů
a kapalin. Stlačitelnost.
2. MECHANIKA TEKUTIN
Základní rovnice hydrostatiky. Rotace kapaliny v gravitačním poli.
Hydrodynamika ideální tekutiny. Kontinuum. Síly plošné a objemové. Tenzor
napětí a jeho vlastnosti. Obecná rovnice pohybu tekutiny. Rovnice
kontinuity.
3. POHYB VISKÓZNÍ TEKUTINY
Viskozita. Tenzor napětí pro viskózní tekutinu. Navier-Stokesova rovnice.
Tepelné procesy při proudění viskózní tekutiny. Vírové vlákno. Model vzniků
vírů. Turbulence. Reynoldsovo číslo. Mezní vrstva. Tok tekutiny potrubím.
Poseiullova rovnice.Termodynamické procesy při proudění.
4. VLNOVÉ PROCESY V TEKUTINÁCH
Vlny s konečnou amplitudou. Šíření zvuku v tekutinách. Rázová vlna. Bodová
detonace. Ultrazvukové vlny.
5. PŘENOSOVÉ JEVY V TEKUTINÁCH
Přenos tepla konvekcí. Tepelná vodivost ideálního plynu. Difúze. Fickovy
zákony.
6. POHYB TUHÉ ČÁSTICE V TEKUTINÁCH
Pohyb úletů. Distribuce podle velikosti částic. Metody zjišťování imisí.
Ekologické aspekty. Pohyb plynové bubliny v kapalině.
7. POVRCHOVÉ JEVY
Povrchové napětí. Osmóza. Speciální tekutiny. Supratekuté hélium.
Feromagnetické tekutiny. Kapalné krystaly.
8. TEORIE FYZIKÁLNÍ PODOBNOSTI
Základní rovnice teorie podobnosti. Pravidlo záměny veličin
a diferenciálních veličin. Teorie podobnosti jako základ experimentu.
Odvození kritérií podobnosti. Metody analýzy rozměrů a jejich použitelnost.
9. ELEKTRICKÉ A TEPELNÉ VLASTNOSTI TEKUTIN
Elektrická vodivost elektrolytů. Elektrické vlastnosti plynů. Výboj
v plynech. Molová tepla tekutin. Fonony. Teplotní roztažnost tekutin.
Tepelná vodivost tekutin.
10.METODY VIZUALIZACE PROUDĚNÍ
Zavádění částic do tekutiny. Úprava povrchu optékání těles. Vliv změny
optických vlastností tekutin. Optické vizualizační metody (stínová,
interferometrická a šlírová).
11.ROZPRAŠOVÁNÍ KAPALIN
Rozpad kapalných paprsků. Rozprašování kapalin. Druhy rozprašování kapalin.
Metody studia rozprašování kapalin. Metody měření velikosti kapek.
Rozprašování barev nátěrových hmot, zemědělských kultur; aerosolové
mlhoviny v lékařství. Příprava směsi spalovacích motorů. Fyzikální příprava
kapalných paliv ke spalování.
12.HOŘENÍ A SPALOVÁNÍ ROZPRÁŠENÝCH KAPALNÝCH PALIV
Vznícení rozprášeného kapalného paliva. Hoření kapek kapalného paliva. Doba
vyhoření kapky a změna velikosti kapky při hoření kapalného paliva. Vliv
vnějších podmínek na hoření kapky. Vypařování kapky kapalného paliva.
Teorie hoření kapky paliva. Hoření rozprášených kapek paliva. Šíření
plamene rozprášeného kapalného paliva a jeho struktura.
13.NENEWTONSKÉ TEKUTINY
Tokové křivky. Měření tokových křivek – reometry. Reologické modely
nenewtonských kapalin.
14.VYSOKOENERGETICKÉ KAPALINOVÉ PAPRSKY
Způsoby generace. Způsoby identifikace. Typy interakce s materiálem.
Způsoby měření parametrů paprsku. Základní a speciální aplikace
kapalinových paprsků.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.