Předmět Seminář z mechaniky tekutin (KKE / SMT)

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

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Témata seminářů 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 aplikace2. Nestlačitelná a stlačitelná tekutina v gravitačním poli, relativní rovnováha kapalin v nádobách při vnějším setrvačném zrychlení3. Síla kapaliny působící na rovinnou a zakřivenou stěnu, určení hydrostatického centra, síla působící na plovoucí těleso - Archimedův zákon4. Stabilita plovoucího tělesa. Úvod do dynamiky tekutin, klasifikace newtonských proudění podle vazkosti, stlačitelnosti, ustálenosti, efektivních částic a geometrického uspořádání. Eulerův a Lagrangeův popis proudění5. 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 rychlosti6. Přenos tlakového signálu trubicí při respektování tření. Potenciální obtékání válce bez a s cirkulací. Příčná síla na obtékané těleso podle Kutta-Žukovského věty.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.Normální a smykové napětí v tekutině, jejich zobecnění do tenzoru napětí. Pohybová rovnice Navier- Stokesova prostorového proudění, matematické a fyzikální vlastnosti9. Teorie podobnosti v mechanice tekutin, podmínky podobnosti. Odvození kriterií podobnosti ze základních, tj. parciálních rovnic proudění, produkce kriteriálních rovnic10. Zjednodušení Navier-Stokesovy rovnice do Bernoulliovy rovnice různých tvarů, platných pro nevazké i vazké proudění, nestlačitelné i stlačitelné. Řešení několika případů11. 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 nádob12. 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 kompresoru13. Laminární a turbulentní profily rychlosti v trubicích. Místní a třecí tlakové ztráty, hydraulicky hladká a drsná stěna, Prandtlova funkce drsnosti.

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 ovládat principy matematického popisu složitějších problemů proudění, které jsou jádrem komerčních programů v oboru mechanika tekutin a na základě toho fundovaně s nimi pracovat a ověřovat pravdivost výsledků.

Literatura

Linhart, Jiří. Mechanika tekutin I. 2. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita v Plzni, 2009. ISBN 978-80-7043-766-7.Noskievič, Jaromír. Mechanika tekutin. 1. vyd. Praha : SNTL, 1987. Internetové stránky KKE

Požadavky

Zápočtový test

Garant

Prof. Ing. Jiří Linhart, CSc.