Detail předmětu

Hydromechanika

FAST-DRB023Ak. rok: 2022/2023

Studium zahrnuje zejména oblast proudění newtonských kapalin, okrajově je uvedena i oblast toku kapalin nenewtonského typu. V základu předmětu jsou rozebírány teoretické obecné vztahy pro kinematiku vazkých tekutin – tři základní rovnice. Předmět uvádí současné poznatky z problematiky proudění v tlakových systémech i v tratích s volnou hladinou při ustáleném i neustáleném režimu.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

8

Garant předmětu

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav vodních staveb (VST)

Prerekvizity

Fyzika, hydraulika, matematika, odborné předměty v oboru Vodní hospodářství a vodní stavby

Osnovy výuky

1. Kapalné kontinuum.
2.–3. Kinematika kapalin – základní rovnice pro vazkou tekutinu.
4. Pásma pohybu.
5. Podobnost jevů v hydrodynamice.
6. Místní ztráty mechanické energie, ovlivňování singularit.
7.–8. Proudění v otevřených korytech.
9. Vodní skoky v divergentních vývarech, kruhových profilech.
10. Mostní profily, jezy při extrémních průtokových podmínkách.
11.–12. Proudění v difuzorovém režimu.
13. Nenewtonské modely.

Učební cíle

Absolvent navazuje na znalosti základních předmětů hydraulika, hydrologie, matematika a fyzika. Rozšíří znalosti v hydraulice zejména v oblasti proudění se složitou strukturou. Získané poznatky základního typu mechaniky kontinua jsou aplikovatelné pro projekční a zejména výzkumnou praxi při využívání matematických modelů proudění kapaliny.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

KOLÁŘ, V., PATOČKA C., BÉM, J. Hydraulika. Praha: SNTL/ALFA, 1983. 480 p.
CHUNG. T.J. Computational Fluid Dynamics. Cambridge: Cambridge University Press, 2002. 1012 p. ISBN 978-0-521-59416-2.
BATES, P.D. Computational Fluid Dynamics: Applications in Environmental Hydraulics. 1st Edition. Chichester: Wiley, 2005. 531 p. ISBN 0-470-84359-4.
MUNSON, B.R. YOUNG, D.F., OKIISHI, T.H. Fundamentals of Fluid Mechanics. New York: John Wiley&Sons, 1998. 877 p. ISBN 978-0-471-35502-X.

Doporučená literatura

POZRIKIDIS, C. Introduction to Theoretical and Computational Fluid Dynamics. 2nd Edition. New York: Oxford University Press, 2011. 1243 p. ISBN 978-0-19-975207-2.
VIOLEAU, D. Fluid Mechanics and the SPH Method: Theory and Applications. Oxford: Oxford University Press, 2012. 616 p. ISBN 978-0-19-965552-6.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program DKC-V doktorský, 1. ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program DPC-V doktorský, 1. ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program DPA-V doktorský, 1. ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program DKA-V doktorský, 1. ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Osnova

1. Kapalné kontinuum.

2.–3. Kinematika kapalin – základní rovnice pro vazkou tekutinu.

4. Pásma pohybu.

5. Podobnost jevů v hydrodynamice.

6. Místní ztráty mechanické energie, ovlivňování singularit.

7.–8. Proudění v otevřených korytech.

9. Vodní skoky v divergentních vývarech, kruhových profilech.

10. Mostní profily, jezy při extrémních průtokových podmínkách.

11.–12. Proudění v difuzorovém režimu.

13. Nenewtonské modely.