|
|
Hlavní nabídka Prohlížení IS/STAG
Nalezené předměty, počet: 1
Stránkování výsledků vyhledávání
Nalezeno 1 záznamů
Export do Xls
Informace o předmětu
KKE / MT
:
Popis předmětu
Pracoviště / Zkratka
|
KKE
/
MT
|
Akademický rok
|
2023/2024
|
Akademický rok
|
2023/2024
|
Název
|
Mechanika tekutin
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Akreditováno / Kredity
|
Ano,
5
Kred.
|
Forma zakončení
|
Kombinovaná
|
Forma zakončení
|
Kombinovaná
|
Rozsah hodin
|
Přednáška
2
[HOD/TYD]
Cvičení
2
[HOD/TYD]
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ano v případě předchozího hodnocení 4 nebo nic.
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština
|
Obs/max
|
|
|
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ano v případě předchozího hodnocení 4 nebo nic.
|
Letní semestr
|
0 / -
|
0 / -
|
0 / -
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Zimní semestr
|
74 / -
|
3 / -
|
19 / -
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Rozvrh
|
Ano
|
Vyučovaný semestr
|
Zimní semestr
|
Vyučovaný semestr
|
Zimní semestr
|
Minimum (B + C) studentů
|
10
|
Volně zapisovatelný předmět |
Ano
|
Volně zapisovatelný předmět
|
Ano
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština
|
Počet dnů praxe
|
0
|
Počet hodin kontaktní výuky |
|
Hodnotící stupnice |
1|2|3|4 |
Periodicita |
každý rok
|
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Periodicita upřesnění |
|
Základní teoretický předmět |
Ano
|
Profilující předmět |
Ano
|
Základní teoretický předmět |
Ano
|
Hodnotící stupnice |
1|2|3|4 |
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Nahrazovaný předmět
|
KKE/MT1
|
Vyloučené předměty
|
Nejsou definovány
|
Podmiňující předměty
|
Nejsou definovány
|
Předměty informativně doporučené
|
Nejsou definovány
|
Předměty,které předmět podmiňuje
|
KMA/MIM, UMS/TMT
|
Graf četnosti udělených hodnocení studentům napříč roky:
Obrázek PNG
,
XLS
|
Cíle předmětu (anotace):
|
Cílem předmětu je naučit studenty řešit jednoduché úlohy z mechaniky tekutin, a to jak analytickými výpočty tak experimentálními postupy, a zároveň matematicky popsat problematiku laminárního proudění tekutin a základní vlastnosti turbulentního proudění.
|
Požadavky na studenta
|
Zápočet: Dva zápočtové testy, které se budou psát v polovině (statika) a na konci (dynamika) semestru. V případě 84% účasti studenta na cvičeních i na přednáškách se od zápočtové písemky upouští.
Zkouška: Ověřují se teoretické a praktické znalosti písemnou a ústní formou. Písemná část obsahuje 3 číselné příklady a 2 teoretické otázky, potom následuje krátký ústní pohovor.
Pro studenty kombinované formy studia:
Zápočet: Zápočtová písemnka.
Zkouška: Zkouška je písemná a ústní. Ústní část zkoušky je ve formě krátkého pohovoru.
|
Obsah
|
Témata přednášek podle týdnů v semestru:
1. Úvod, základní vlastnosti tekutin: stlačitelnost, roztažnost, rozpínavost, rychlost zvuku, kapilarita. Statika tekutin - tlak tekutiny, Eulerova rovnice statiky, tlaková rovnice a rovnice tlakové hladiny, Pascalův zákon a jeho aplikace.
2. Nestlačitelná a stlačitelná tekutina v gravitačním poli, relativní rovnováha kapalin v nádobách při vnějším setrvačném zrychlení
3. Síla kapaliny působící na rovinnou a zakřivenou stěnu, určení hydrostatického centra, síla působící na plovoucí těleso.
4. Stabilita plovoucího tělesa. Úvod do dynamiky tekutin, klasifikace newtonských proudění. Eulerův a Lagrangeův popis proudění.
5. Trajektorie a proudnice. Pohybová rovnice a rovnice kontinuity pro proudovou trubici, rozšíření pro prostorové proudění. Cirkulace a rotor rychlosti. Potenciál rychlosti a proudová funkce jednoduchých proudění. Výpočet tlaku z potenciálu rychlosti.
6. Přenos tlakového signálu trubicí při respektování tření. Potenciální obtékání válce bez a s cirkulací. Příčná síla na obtékané těleso.
7. Konformní transformace obtékaného válce na technická tělesa (letecký profil). Vazká proudění - molekulární a molární vazkost. Laminární, přechodové a turbulentní proudění v trubici, závislost na Reynoldsově čísle.
8. Normální a smykové napětí v tekutině, jejich zobecnění do tenzoru napětí. Pohybová rovnice Navier- Stokesova prostorového proudění, matematické a fyzikální vlastnosti.
9. Teorie podobnosti v mechanice tekutin, podmínky podobnosti. Odvození kriterií podobnosti ze základních, tj. parciálních rovnic proudění, produkce kriteriálních rovnic.
10. Zjednodušení Navier-Stokesovy rovnice do Bernoulliovy rovnice různých tvarů, platných pro nevazké i vazké proudění, nestlačitelné i stlačitelné. Řešení několika případů.
11. Celkový, statický a dynamický tlak, pneumatické sondy pro jejich měření. Výtoky kapaliny z nádob otvory do ovzduší: malý a velký otvor, otvor s nátrubkem - vznik a výklad kavitace, výtok potopeným otvorem, doba výtoku a vyrovnání hladin spojených nádob.
12. Věta o změně toku hybnosti a některé její technické aplikace: síly působící na pohybující se lopatky, výkon radiální a axiální turbíny, funkce odstředivého čerpadla nebo kompresoru.
13. Laminární a turbulentní profily rychlosti v trubicích. Místní a třecí tlakové ztráty, hydraulicky hladká a drsná stěna, Prandtlova funkce drsnosti.
Témata seminářů podle týdnů v semestru:
1. Tlaky a síly v kapalinách, stlačitelnost, kapilarita.
2. Roztažnost, smykové napětí. Kapalinové manometry a barometry.
3. Nestlačitelná a stlačitelná kapalina v gravitačním poli.
4. Relativní rovnováha kapalin v nádobách pod vnějším zrychlením.
5. Síla od kapaliny působící na rovný povrch. Určení hydrostatického centra.
6. Síla kapaliny působící na zakřivený povrch, určení hydrostatického centra. Stabilita plovoucího tělesa.
7. Výpočet tvarů proudnic, rotace a kontinuity proudění, některé matematické úpravy výrazů v parciálních diferenciálních rovnicích proudění.
8. Skládání jednoduchých potenciálních proudění.
9. Řešení jednoduchých vazkých proudění pomocí Navier-Stokesovy rovnice nebo rovnice Bernoulliovy.
10. Další příklady řešení technických problemů pomocí různých typů Bernoulliovy rovnice.
11. Výtoky a výpočty vyprazdňování nádob.
12. Věta o změně toku hybnosti a její technické aplikace.
13. Laminární rychlostní profily. Hydraulické ztráty.
|
Aktivity
|
|
Studijní opory
|
|
Garanti a vyučující
|
-
Garanti:
Prof. Ing. Václav Uruba, CSc. (100%),
-
Přednášející:
Doc. RNDr. Daniel Duda, Ph.D. (100%),
Doc. Ing. Petr Eret, Ph.D. (20%),
Prof. Ing. Václav Uruba, CSc. (80%),
-
Cvičící:
Doc. RNDr. Daniel Duda, Ph.D. (100%),
Ing. Lukáš Hurda, Ph.D. (100%),
Ing. Marek Klimko, Ph.D. (50%),
Ing. Petr Kollross, Ph.D. (100%),
Ing. Petr Pavlíček (50%),
Ing. David Tupý (100%),
Prof. Ing. Václav Uruba, CSc. (100%),
Vitalii Yanovych, doktor technických věd (100%),
|
Literatura
|
|
Časová náročnost
|
Všechny formy studia
|
Aktivity
|
Časová náročnost aktivity [h]
|
Příprava na souhrnný test [6-30]
|
38
|
Příprava na zkoušku [10-60]
|
40
|
Kontaktní výuka
|
52
|
Celkem
|
130
|
|
Předpoklady
|
Odborné znalosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že je student před zahájením výuky schopen: |
využívat základní znalosti z matematiky, zejména z oblasti diferenciálního počtu |
využívat teoretické znalosti z oboru mechanika tekutin, termomechanika, mechanika tuhých těles a pružnost a pevnost na konkrétní praktické řešení |
Odborné dovednosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že student před zahájením výuky dokáže: |
aplikovat samostatně získané teoretické znalosti na konkrétní praktické řešení |
provádět jednoduché fyzikální experimenty |
|
Výsledky učení
|
Odborné znalosti - po absolvování předmětu prokazuje student znalosti: |
vysvětlit základní jevy statiky a dynamiky mechaniky tekutin a určit jejich vlastnosti |
znát a popsat jednoduché úlohy výpočtově a experimentálně |
rozumět matematickému popisu principů složitějších problémů proudění, které jsou jádrem komerčních programů v oboru mechanika tekutin a na základě toho fundovaně pracovat a ověřovat pravdivost výsledků |
přenášet metody mechaniky tekutin do příbuzných oborů |
Odborné dovednosti - po absolvování předmětu prokazuje student dovednosti: |
řešit jednoduché praktické příklady zejména z oblasti statiky a jednorozměrného proudění |
zvolit správný zjednodušený matematický model pro daný fyzikální problém |
|
Hodnoticí metody
|
Odborné znalosti - odborné znalosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Kombinovaná zkouška, |
|
Vyučovací metody
|
Odborné znalosti - pro dosažení odborných znalostí jsou užívány vyučovací metody: |
Individuální konzultace, |
Přednáška s aktivizací studentů, |
Seminární výuka (badatelské metody), |
|
|
|
|