PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Hydromechanické procesy - M409014
Anglický název: Fluid Mechanics
Zajišťuje: Ústav chemického inženýrství (409)
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
Body: zimní s.:4
E-Kredity: zimní s.:4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen / neomezen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: navazující magisterské
Garant: Jahoda Milan doc. Dr. Ing.
Přibyl Michal prof. Ing. Ph.D.
Záměnnost : AM409014, N409065
Je záměnnost pro: AM409014
Pro tento předmět jsou dostupné online materiály
Anotace -
Poslední úprava: Jahoda Milan doc. Dr. Ing. (30.01.2018)
Předmět Mechanika tekutin navazuje na znalosti získané v předmětu Chemické inženýrství I a umožňuje studentům získat další teoretické a praktické znalosti o vlastnostech tekutin, rovnováze sil v tekutinách za klidu, o pohybu tekutin v silových polích a principech hydraulických strojů. Předmět je zaměřen inženýrsky a v rámci cvičení jsou řešeny praktické úlohy z mechaniky tekutin.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Jahoda Milan doc. Dr. Ing. (30.01.2018)

Studenti budou umět:

Znát základní fyzikálně-chemické vlastnosti tekutin a principy jejich měření.

Teoretický popis chování tekutin za klidu.

Teoretický popis pohybových rovnic tekutin.

Silové působení tekutin.

Základy počítačové dynamiky tekutin.

Literatura -
Poslední úprava: Jahoda Milan doc. Dr. Ing. (30.01.2018)

Z:Janalík J., Vybrané kapitoly z mechaniky tekutin, VŠB TU Ostrava,2008,9788024819105

Studijní opory -
Poslední úprava: Jahoda Milan doc. Dr. Ing. (30.01.2018)

http://uchi.vscht.cz/index.php/cs/studium/magisterske-studium/hydromechanicke-procesy

Sylabus -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (24.02.2018)

1. Základní pojmy z teorie kontinua. Síly působící v tekutinách. Fyzikální vlastnosti tekutin: hustota - měření, závislost hustoty na teplotě, viskozita - měření, závislost viskozity na teplotě, newtonské a nenewtonské tekutiny, stlačitelnost, roztažnost, povrchové napětí, měření rychlosti tekutin.

2. Rozměry a jednotky, rozměrová homogenita, rozměrová analýza, Buckinghamův-teorém, základní bezrozměrové skupiny (kritéria) v mechanice tekutin: Reynoldsovo, Froudovo, Weberovo, Machovo, Cauchyho, Newtonovo, Eulerovo. Teorie modelové podobnosti při proudění kapalin - základní představa.

3. Hydrostatika: hydrostatický tlak v kapalinách a plynech, principy měření tlaku. Hydrostatická síla působící na rovinné a zakřivené plochy - působiště tlakové síly (centrum tlaků) a výsledná tlaková síla.

4. Hydrodynamika: proudnice, složky rychlosti, rovnice kontinuity pro jednorozměrné a prostorové proudění. Pohybová rovnice ideální tekutiny podél proudnice: odvození Bernoulliovy rovnice pro kapaliny a plyny.

5. Aplikace Bernoulliovy rovnice pro výtok kapaliny z nádoby úzkým otvorem, Torricelliho vzorec, výtokový součinitel. Doba výtoku kapaliny: z nádrže s konstantním průřezem, z válcové nádrže s kónickým dnem, z ležaté válcové nádrže.

6. Pohybová rovnice prostorového proudění: Navierovy-Stokesovy rovnice, Eulerovy rovnice.

7. Řešení NS rovnic: numerické - základy CFD, analytické - zjednodušení NS rovnic pro výpočet rychlostního profilu při laminárním proudění mezi dvěma rovnoběžnými stěnami, proudění po šikmé rovinné a svislé stěně.

8. Laminární proudění v trubici kruhového průřezu: rychlostní profil, maximální a střední rychlost, Hagenův-Poiseuillevův zákon. Aplikace na proudění v porézních materiálech - model paralelních kanálků, Blakeova-Koženého rovnice.

9. Laminární proudění nenewtonských kapalin, mocninová rovnice toku.

10. Turbulentní proudění, charakteristiky, vznik turbulence, měřítko turbulence, kinetická energie turbulentního proudění, Reynoldsova rovnice - odvození, přehled modelů turbulence.

11. Turbulentní proudění v trubce kruhového průřezu, logaritmický a mocninový rychlostní profil. Hydraulické odpory - ztráty třením (diagramy: Nikuradseho a Moodův-Colbrookův), lokální ztráty. Potrubní uzel, řešení potrubní sítě.

12. Silový účinek proudu kapaliny na stěnu pevného tělesa. Aplikace hybnostní věty v hydromechanice, silový účinek vodorovného paprsku kapaliny na kolmou, šikmo skloněnou desku a na zakřivenou plochu.

13. Lopatkové stroje - základní principy a užití rovnotlakých turbín (Bánkliho, Peltonova, Turgo) a přetlakových turbín (Francisova, Kaplanova), funkce savky, kavitace. Čerpadla - zapojení více čerpadel, charakteristiky.

14. Obtékání a odpor těles: mezní vrstva a výpočet její tloušťky, součinitel odporu, obtékání koule a válce, Kármánova vírová cesta.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Hladíková Jana (16.01.2018)

Chemické inženýrství I, Fyzika I

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1,5 42
Příprava na zkoušku a její absolvování 0,5 14
Účast na seminářích 0,5 14
4 / 4 98 / 112
Hodnocení studenta
Forma Váha
Průběžné a zápočtové testy 66
Ústní zkouška 34

 
VŠCHT Praha