516-0933/02 – Toky kapalin vysokých energií (TKVE)
| Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | 2015/2016 |
| Určeno pro fakulty | FBI, FAST, HGF, FMT, FS, USP | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Analyzovat vliv stlačitelnosti na proudění kapalin při vysokých tlacích
Integrovat různé poznatky a postupy a dedukovat nové způsoby ovlivňování toku kapalin
Aplikovat poznatky při vývoji nových způsobů generace kapalinových paprsků
Kombinovat různé způsoby ovlivňování toku
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Terénní práce
Anotace
Cílem předmětu je podat studujícím základní fyzikální představu o specifických rysech kapalin expandujících z tlaků, pro které není možno zanedbávat stlačitelnost kapalin. Hlavní důraz je kladen na pochopení odlišnosti toku kapaliny, pro nějž Reynoldsovo číslo dosahuje hodnot o několik řádů vyšších než u běžných turbulentních toků. Zvláštní pozornost je věnována výtoku kapaliny, která je stlačena o více než 10%, a to zejména fyzikálním jevům v trysce, expanzi po opuštění trysky a vývoji vysokorychlostního toku v tekutém nebo nehomogenním prostředí včetně rozpadu paprsku. Je představena možnost aplikace CFD metod a jejich omezení. Jsou diskutovány další jevy jako kavitace, šíření tlakových změn vysokotlakým potrubím, vliv elektrického a magnetického pole, apod.
Povinná literatura:
Hlaváčová, I. M. Vysokoenergetický vodní paprsek a jeho interakce s prostředím. Habilitační práce. Ostrava: 2010. 126 s.
Sborníky konferenčních řad organizovaných BHRGroup, WJTA a ISWJT
Doporučená literatura:
Brdička, M.; Samek, L.; Taraba, O. Kavitace - Diagnostika a technické využití. Praha: SNTL, 1981.
Kozubková, M. Matematické modely kavitace a hydraulického rázu. Ostrava 2009. 130 s.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Test, konzultace
E-learning
Další požadavky na studenta
Nastudovat 5-10 cizojazyčných článků souvisejících s tématem doktorské práce (dle vlastního výběru, případně doporučení přednášejícího) a vyhodnotit jejich přínosnost pro studenta, dle možností vypracovat krátkou studii porovnávající výsledky různých autorů.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Matematické modely turbulentního toku s pevnými hranicemi
2. Mechanické, termodynamické a elektrické vlastnosti reálných kapalin (stlačitelnost, viskozita, konduktivita) a jejich vzájemné souvislosti.
3. Výtok kapaliny z trysky, fyzikální popis, modelování a měření parametrů paprsků
4. Rozpad kapalinových paprsků, rozprašování kapalin a druhy rozprašování kapalin
5. Vysokorychlostní kapalinové paprsky, jejich klasifikace a způsoby generace
6. CFD metody a jejich použitelnost pro studium toků kapalin vysokých energií
7. Konkrétní aplikace dle zaměření studenta.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.