|
Vyučující
|
-
Křen Jiří, Prof. Ing. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Proudění Newtonovy kapaliny. 2. Nenewtonské kapaliny, základní charakteristiky, rozdělení. 3. Maxwellův model nenewtonské kapaliny. 4. Relativní deformační tenzory. 5. Jednoduchá kapalina a konstitutivní vztahy. 6. Funkce smykového a normálového napětí, izotropní funkce. 7. Objektivní tenzory, rychlostní tvar konstitutivních vztahů. 8. Viskometrické proudění jednoduché kapaliny. 9. Couettovo proudění kapaliny. 10. Modelování nenewtonských kapalin. 11. Experimentální měření newtonských kapalin. 12. Měření viskozity nenewtonských kapalin. 13. Experimentální měření nenewtonských kapalin.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška s praktickými aplikacemi, Cvičení
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 45 hodin za semestr
- Vypracování seminární práce v magisterském studijním programu [5-100]
- 40 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 52 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| znát a orientovat se v diferenciálních rovnicích |
| znát a orientovat se v diferenciálním a integrálním počtu |
| znát a orientovat se v klasické mechanice hmotných bodů a těles |
| znát a orientovat se v komplexní proměnné a základech tenzorového počtu |
| znát a orientovat se v mechanice kontinua |
| znát a orientovat se v numerické matematice |
| Odborné dovednosti |
|---|
| popsat a řešit časovou a prostorovou diskretizaci základních úloh mechaniky kontinua |
| popsat a řešit konkrétní úlohy diferenciálního a integrálního počtu v aplikaci na mechanické soustavy |
| popsat a řešit rovnováhu soustavy hmotných bodů a těles (statické a dynamické problémy) |
| popsat a řešit základní typy diferenciálních rovnic prvního a druhého řádu s aplikacemi ve fyzice |
| popsat a řešit základní typy parciálních diferenciálních rovnic s aplikacemi ve fyzice |
| popsat a řešit základní úlohy a problémy lineární mechaniky kontinua s využitím tenzorového počtu |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení, |
| mgr. studium: používají své odborné znalosti, odborné dovednosti a obecné způsobilosti alespoň v jednom cizím jazyce, |
| mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru., |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| mít přehled o viskozimetrech a základních metodách experimentálního vyšetřování kapalin |
| získat znalosti pro charakterizování a rozdělení newtonských a nenewtonských kapalin |
| získat znalosti pro konstrukce konstitutivních vztahů a základních řídících rovnic kapalin |
| získat znalosti pro modelování kaplin pomocí reologických modelů |
| získat znalosti pro objektivní tenzory a relativní deformační tenzory |
| získat znalosti pro zakladní numerické metody pro řešení úloh proudění kapalin |
| Odborné dovednosti |
|---|
| experimentálně určit reologické vlastnosti kapalin (tokové křivky, reogramy) |
| experimentálně určit viskozitu newtonských a nenewtonských kapalin |
| numericky řešit rozložení rychlosti a tlaku při proudění newtonských a nenewtonských kapalin |
| popsat a numericky řešit (metoda konečných prvků) základní úlohy nelineární mechaniky kontinua v aplikaci na kapaliny |
| popsat, analyzovat a řešit základní modely nenewtonských kapalin (Maxwellova a Oldroydova kapalina) |
| řešit stacionární a nestacionární proudění newtonských kapalin |
| sestavit konstitutivní vztahy newtonských a nenewtonských kapalin |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory, |
| mgr. studium: používají své odborné znalosti, odborné dovednosti a obecné způsobilosti alespoň v jednom cizím jazyce, |
| mgr. studium: dle vyvíjejících se souvislostí a dostupných zdrojů vymezí zadání pro odborné činnosti, koordinují je a nesou konečnou odpovědnost za jejich výsledky, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška s aktivizací studentů, |
| Řešení problémů, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Laboratorní praktika, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Samostatná práce studentů, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Samostudium, |
| Přednáška s aktivizací studentů, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Individuální prezentace, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Individuální prezentace, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Ústní zkouška, |
| Individuální prezentace, |
|
Doporučená literatura
|
-
Böhme, Gert. Strömungsmechanik nichtnewtonscher Fluide. 2. Aufl. Stuttgart : Teubner, 2000. ISBN 3-519-12354-1.
-
Gurtin, Morton E. An introduction to continuum mechanics. New York : Academic Press, 2003. ISBN 0-12-309750-9.
-
Křen, Jiří; Rosenberg, Josef. Mechanika kontinua. 2., upr. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2002. ISBN 80-7082-908-7.
-
Pnueli-Gutfinger. Fluid mechanics.
|