Předmět Vybrané statě z mechaniky tekutin (KKE / VSMT)

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

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Témata přednášek podle týdnů v semestru:1. Úvod. Přehled o různých mechanizmech buzení vibrací proudící tekutinou. Důležité bezrozměrné parametry v aeropružnosti.2. Jednoduché mechanické kmitání s jedním stupněm volnosti. Základní rovnice proudění a jejich zjednodušení pro potenciální proudění, vlastnosti potenciálního proudění, výpočet rozložení rychlosti a tlaku v čase.3. Určení přídavné hmotnosti v případě nehybného tělesa v neustáleném proudění kapaliny a v případě nestacionárně se pohybujícího tělesa v neproudící kapalině. - D´Alambertů paradox reciprocity.4. Přídavná hmotnost tělesa s více stupni volnosti. Řešení příkladu. Tekutinová vazba, součinitele tekutinové vazby.5. Vířivé nevazké pole. Vlastnosti cirkulace, Biot-Savartův zákon, vírová vlákna a jejich vzájemné působení.6. Diskrétní vírová metoda. Stanovení nestacionárních tlakových sil působících na povrch obtékaných těles.7. Vibrace způsobené víry tvořícími Kármánovu vírovou stezku. Snižování a odstraňování těchto kmitání.8. Galloping a flutter. Stabilita tělesa o jednom stupni volnosti v proudění při malém, přímočarém lineárním, suvném kmitání.9. Nelineární galloping s jedním stupněm volnosti. Ustálené a neustálené, stabilní a nestabilní řešení. Jeho závislost na matematickém vyjádření vztlakového součinitele z naměřené křivky.10. Odezva lineárního galopingu tělesa se dvěma stupni volnosti (v krutu a posuvu). Metoda rozdělení dvou vázaných pohybových rovnic použitím principiálních (modálních) souřadnic.11. Flutter leteckého profilu. Vlastnosti profilu: vztlakový, odporový a krutový součinitel. Jejich vliv na statickou a dynamickou nestabilitu, kritická rychlost letu.12. Turbulentní vibrace. Budící síla a střední průhyb nosníku v turbulentním příčném proudu. Efektivní turbulentní síla - vazební akceptance. Spektrum výchylkové odezvy.13. Aerodynamicky vázaný systém těles (trubek, lopatek). Experimentální vyšetření tekutinových vazebních koeficientů v aerodynamickém tunelu.Témata seminářů podle týdnů v semestru:1. Vibrace tělesa s jedním stupněm volnosti o zadané tuhosti a útlumu.2. Řešení tlaku v potenciálním víru s vírovým vláknem v jeho středu.3. 1. test (10 min.). Tlak a síla působící na válec obtékaný potenciálním prouděním.4. Potenciál rychlosti v kapalině mezi vibrujícími válci trubkového svazku.5. 2. test (10 min.). Transformace souřadnic různých těles do jednoho společného systému.6. Odvození koeficientů potenciálu rychlosti.7. 3. test. Systém rovnic pro koeficinty potenciálu rychlosti.8. Hydrodynamické síly působící na jednu trubku ve svazku.9. 4. test. Koeficienty přídavné hmotnosti ve vázaném systému.10. Oscilace jednoho tělesa ve svazku.11. 5. test. Kmitání všech trubek ve svazku.12. Výpočet vlastních frekvencí a vektorů. Zadání úlohy pro semestrální práci.13. 6. test. Konzultace semestrálních prací.

Získané způsobilosti

Úspěšný absolvent se vyzná v mechanizmech aerodynamického buzení těles do vibračního stavu a identifikuje podle projevů příčiny. Bude schopen počítat vibrační odezvu od proudících tekutin, určit podmínky stability apod.

Literatura

Linhart, Jiří. Aeropružnost. 1. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2001. ISBN 80-7082-708-4.Fischer O.; Koloušek V.; Pirner M. Aeroelasticita stavebních konstrukcí. 1977. Blewins R. D. Flow - Induced Vibration. Van Nostrand Reinhold, 2001.

Požadavky

Zápočet: úspěšné absolvování 6 krátkých testů a vypracování 1 semestrální práce na zadanou výpočtovou úlohu. Zkouška: ústní, prověřuje porozumění fyzikální podstaty jevů, rovnic a metod při použití záznamů z přednášek, popř. i literatury.

Garant

Prof. Ing. Jiří Linhart, CSc.

Vyučující

Prof. Ing. Jiří Linhart, CSc.Prof. Ing. Jiří Linhart, CSc.