Předmět Mechanika tekutin pro profesní bakaláře (KKE / MTPB)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KKE / MTPB - Mechanika tekutin pro profesní bakaláře, Fakulta strojní, Západočeská univerzita v Plzni (ZČU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Rozpis přednášek po týdnech:1 Základní vlastnosti tekutin: stlačitelnost, roztažnost, rozpínavost, povrchové napětí, vazkost - příklady.2 Rychlost zvuku v plynech a kapalinách. Statika tekutin: Eulerova rovnice. Pascalův zákon, hydraulický lis.3 Relativní rovnováha kapalin: kapalina v gravitačním poli, přímočárý zrychlený pohyb nádoby, rotační pohyb se svislou a vodorovnou osou rotace - příklady.4 Síly tekutiny na rovinné a zakřivené plochy včetně určení působiště - příklady5 Stabilita plovoucích těles - příklad. Úvod do dynamiky tekutin, kriteria zjednodušování proudění, Eulerův a Lagrangeův popis, základní pojmy (proudové a vírové vlákno atd).6 Rovnice kontinuity a pohybová rovnice pro proudovou trubici. Kinematika tekutin: řešení rychlostí a tlaků v nevazké tekutině.7 Jednoduchá potenciální proudění a jejich skládání ? příklady.8 Vazká proudění: napětí v proudící tekutině, pohybová rovnice Navier-Stokesova, přímé řešení jednoduchých případů pomocí N-S rovnice.9 Zjednodušení N-S rovnice na Bernoulliovu rovnici, technické aplikace pro nestačitelnou a stlačitelnou tekutinu.10 Podobnost v mechanice tekutin, kriteria podobnosti a jejich fyzikální význam, kriteriální rovnice.11 Celkový, statický, dynamický tlak a jejich měření. Věta o změně toku hybnosti s příklady použití.12 Rychlostní profily laminární a turbulentní v kanálech různých geometrií. Výtoky kapalin a výpočet doby výtoku. Příklady.13 Vznik kavitace. Rozpoznání hydraulické hladkosti a drsnosti. Místní a třecí tlakové ztráty v potrubích ? přklady.Rozpis cvičení po týdnech:1 Příklady na stlačitelnost, roztažnost, rozpínavost, kapilární elevaci a depresi.2 Rychlost zvuku v plynech a kapalinách výpočtově. Laboratorní cvičení na měření pneumatickými sondami.3 Příklady na rozložení tlaku a na tlakové hladiny v nádobách při různých druzích pohybu.4 Výpočty hydrostatických sil a jejich působišť při akcích na rovinné a zakřivené plochy. Laboratorní cvičení na měření rychlostí a turbulencí anemometrem se žhaveným drátkem.5 Složitější příklady na hydrostatické síly působící na zakřivené plochy vyžadující grafický rozbor. Stabilitní výpočty plovoucích těles.6 Rozbor rovnic zachování hmotnosti a hybnosti v proudové trubici z fyzikálního a matematického hlediska, odvození tenzorových a operátorových tvarů. Laboratorní ukázka zviditelňování proudění a měření rychlostí PIV metodou.7 Analytická řešení jednoduchých příkladů potenciálního proudění: rychlosti, proudnice, tlaky.8 Řešení jednoduchých příkladů pomocí Navier-Stokesovy rovnice. Laboratorní proměření makety palivového článku jaderného reaktoru z hlediska proudění.9 Výpočet nevazkých úloh obecnou a obyčejnou Bernoulliovou rovnicí spolu s rovnicí kontinuity.10 Úlohy na podobnost v mechanice tekutin. Ukázka tvorby kriteriální rovnice. Seznámení se stendy na prouděním vybuzené vibrace tekutinově zavazbených soustav ? ukázka měření.11 Příklady na větu o změne toku hybnosti, zaměřené hlavně na lopatkové stroje a jejich výkony či příkony.12 Výpočty rychlostních profilů laminárního a turbulentního proudění v různých geometriích průtočných kanálů (např. v klínové mezeře segmentového ložiska). Měření na maketě vodní turbíny.13 Výpočty tlakových ztrát místních a třecích v potrubích a potrubních sítích.

Získané způsobilosti

Úspěšný student bude znát základní vlastnosti neproudících a proudících tekutin a metody jejich vyšetření. Bude schopen řešit jednoduché úlohy výpočtově a experimentálně. Bude schopen aplikovat poznatky z laboratorní výuky proudění na jiné úlohy.

Literatura

Noskievič, Jaromír. Mechanika tekutin. 1. vyd. Praha : SNTL, 1987. Linhart, Jiří. Mechanika tekutin I. 2. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita v Plzni, 2009. ISBN 978-80-7043-766-7.Pěta, Milan. Mechanika tekutin : sbírka příkladů. Vyd. 1. Praha : Vydavatelství ČVUT, 2005. ISBN 80-01-03145-4.

Požadavky

Zápočet: Dva zápočtové testy, které se budou psát v polovině (statika) a na konci (dynamika) semestru. V případě 84% aktivní 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.

Garant

Prof. Ing. Jiří Linhart, CSc.

Vyučující

Prof. Ing. Jiří Linhart, CSc.Ing. Vít Pospíšil