MEK Mechanika tekutin

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
léto 2021
Rozsah
2/2/0. 4 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Ing. Jan Kolínský, Ph.D. (cvičící)
Ing. Bohumil Vrhel (cvičící)
Garance
Ing. Jan Kolínský, Ph.D.
Katedra strojírenství – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojírenství – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Rozvrh seminárních/paralelních skupin
MEK/P01: každé liché pondělí 13:05–14:35 B5, každé liché pondělí 14:50–16:20 B5, J. Kolínský
MEK/S01: Čt 8:00–9:30 H13, B. Vrhel
MEK/S02: Čt 11:25–12:55 H13, B. Vrhel
Předpoklady
FORMA ( P )
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu opírající se o výstupy z učení
V Mechanice tekutin se studenti seznámí s aplikací zákonů zachování a podmínkami rovnováhy sil za klidu a pohybu tekutin. Budou vycházet ze znalostí získaných v obecné mechanice, které mohou aplikovat při poznávání zákonitostí kontinua. Na základě získaných znalostí budou umět řešit praktické problémy mechaniky tekutin, zejména tlaky a tlakové síly v tekutinách za klidu i za jejich pohybu, seznámí se i s řešením složitějších inženýrských úloh.
Výstupy z učení
Student dokáže aplikovat poznatky z předmětu mechaniky tekutin při řešení úloh z hydrostatiky a hydrodynamiky.
Osnova
  • Některé charakteristiky tekutin, rozměry, rozměrová homogenita, jednotky; hydrostatika, Pascalův zákon a Archimédův zákon, Eulerova rovnice hydrostatiky
  • Relativní rovnováha kapalin při přímočarém a rotačním pohybu nádob
  • Druhý Newtonův zákon; základní zákony hydrodynamiky (rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice, limity užití Bernoulliho rovnice, energetické rovnice, věta o změně hybnosti)
  • Měření rychlosti a průtoku (Pitotova a Venturiho trubice, tlak statický, kinetický, dynamický, celkový); výtok z nádob malým otvorem (volným, zatopeným, nátrubky, kontrakční a rychlostní součinitel, výtokový součinitel)
  • Kvazistacionární výtok z nádob (vyprazdňování, vyrovnání hladin, výtok za současného přítoku); výtok velkými otvory a přepady
  • Průtok vazké tekutiny potrubím (laminární/turbulentní, tlak a smykové napětí a jejich měření, příklady proudění v trubkách)
  • Nestacionární průtok potrubím (pístové čerpadlo, U-trubice, náhlé otevření potrubí, zavírání potrubí a vodní ráz, kavitace)
  • Průtok tekutiny rotujícími kanály (rozšířená Bernoulliova rovnice, Eulerova turbinová rovnice, odstředivé čerpadlo, vodní turbína)
  • Dynamické účinky proudu tekutiny (na stojící a pohybující se desky, optimální otáčky Peltonovy turbiny, síla působící na uzavřené kanály, tah vrtule, proudového a raketového motoru)
  • Laminární proudění (trubicí kruhového průřezu, mezi deskami, stékání, rozběh proudu)
  • Turbulentní proudění (charakteristiky turbulence, turbulentní Reynoldsovo napětí, matematický popis, logaritmický a mocninový zákon)
  • Obtékání těles, mezní vrstva (tloušťka), odpor tlakový a třecí, vztlak, polára, lopatkové mříže)
  • Podobnost a dimenzionální analýza, podobnostní kritéria Součástí předmětu jsou laboratorní cvičení měření na radiálních čerpadlech a pístovém kompresoru.
Literatura
    povinná literatura
  • LINHART, J. Mechanika tekutin. Plzeň : Západočeská univerzita v Plzni, 2009. ISBN 978-80-7043-766-7
  • NOŽIČKA, J. Mechanika tekutin. Praha : ČVUT, 2004. ISBN 80-01-02865-8
  • 1. Bruce R. Munson, Donald F. Young, Theodore H. Okiishi. Fundamentals of Fluid Mechanics. March: Wiley Text Books, 2002. ISBN 047144250
    doporučená literatura
  • 2. ASWATHA NARAYANA, P.A., SEETHARAMU, K.N.: Engineering Fluid Mechanics. Alpha Asience International Ltd., Harrow, U.K., 2005
Organizační formy výuky
přednáška
seminář
cvičení
laboratorní cvičení
exkurze - odborná
tutoriál
konzultace
Komplexní výukové metody
frontální výuka
skupinová výuka - kompetice
skupinová výuka - kooperace
skupinová výuka - kolaborace
projektová výuka
brainstorming
partnerská výuka
kritické myšlení
samostatná práce – individuální nebo individualizovaná činnost
výuka podporovaná multimediálními technologiemi
e-learning
Studijní zátěž
AktivitaPočet hodin za semestr
Prezenční formaKombinovaná forma
Příprava na průběžný test2610
Příprava na přednášky13 
Příprava na seminář, cvičení, tutoriál1542
Příprava na závěrečný test2452
Účast na přednáškách26 
Účast na semináři/cvičeních/tutoriálu/exkurzi2626
Celkem:130130
Metody hodnocení a jejich poměr
zkouška - písemná 70 %
aktivita a úkoly na cvičení 30 %
Podmínky testu
Celková klasifikace předmětu, tj. body za test (70 - 0) + body z~průběžného hodnocení (30 - 0): A 100 – 90, B 89,99 – 84, C 83,99 – 77, D 76,99 – 73, E 72,99 – 70, FX 69,99 – 30, F 29,99 - 0. V~případě potřeby možnost ústního dozkoušení.
Informace učitele
Účast na výuce ve všech formách řeší samostatná vnitřní norma VŠTE (Evidence docházky studentů na VŠTE). Pro studenty prezenční formy studia je na kontaktní výuce, tj. vše kromě přednášek, povinná 70% účast.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích léto 2012, zima 2012, léto 2013, zima 2013, léto 2014, zima 2014, léto 2015, zima 2015, léto 2016, léto 2017, léto 2018, léto 2019, léto 2020.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.vstecb.cz/predmet/vste/leto2021/MEK