Detail předmětu

Aplikovaná hydrodynamika

FSI-9APHAk. rok: 2021/2022

Kurs je zaměřen tak, aby podal hlubší informace o nevířivém a vířivém proudění ideální i skutečné kapaliny. Pozornost je zaměřena na vířivé proudění a jeho popis s tím, že jsou ukázány principy některých integrálních metod pro řešení proudění kapalin, jako je Metoda singularit pro tenké profily, či Metoda hraničních vířivých elementů. Budou ukázány přístupy k řešení lopatkových mříží pomocí těchto metod.

Jazyk výuky

čeština

Garant předmětu

doc. Ing. Jaroslav Štigler, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav (EÚ)

Výsledky učení předmětu

Orientace v metodách používaných k modelování proudění kapalin. Získání představy o vířivém pohybu kapalin a jeho popisu. Schopnost analyzovat a interpretovat výsledky získané pomocí komerčních programů CFD.

Prerekvizity

U studentů jsou předpokládány znalosti základů hydromechaniky, diferenciálního a integrálního počtu.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.

Způsob a kritéria hodnocení

Zkouška probíhá ve dvou částech. První část probíhá písemnou formou a jedná se o test ohledně základních znalostí terminologie a definic. Druhá část je ústní kde probíhá diskuze nad jednou z otázek, které jsou zadány na začátku studia.

Učební cíle

Prohloubit znalosti o proudění kapaliny dosažené v magisterském studiu. Pochopit souvislosti o zákonech platících pro proudění kapalin. Podstatným cílem tohoto předmětu je, aby se studenti orientovali v oblasti řešení proudění kapalin a byli schopni analyzovat výsledky získané pomocí komerčních CFD programů

Základní literatura

ALEKSEENKO, S. V., P. A. KUĬBIN a V. L. OKULOV. Theory of concentrated vortices: an introduction. New York: Springer, c 2007. ISBN 978-3-540-73375-1. (EN)
Brdička Miroslav, Samek Ladislav, Sopko Bruno: Mechanika kontinua. Academia (CS)
Kozubková Milada, Drábková Sylva: Numerické modelování proudění. FLUENT I. VŠB TUO, FS Ostrava (CS)
Kozubková Milada, Drábková Sylva, Šťáva Pavel: Matematické modely nestlačitelného a stlačitelného proudění. Metoda konečných objemů.. VŠB TUO, FS Ostrava (CS)
Lewis, R.,I.,: Vortex Emelent Methods for Fluid Dynamic Analysis of Engineering Systems (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program D-ENE-P doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program D-IME-P doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program D-APM-P doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program D-APM-K doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program D-ENE-K doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program D-IME-K doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jaroslav Štigler, Ph.D.

Osnova

Matematický úvod, základní pojmy týkající se vířivého proudění. Nevířivé proudění ideální kapaliny. Vířivé proudění ideální kapaliny. Biot-Savartův zákon aplikovaný na vířivé proudění. Proudění vyvolané nekonečnou přímou a válcovou vírovou plochou. Proudění skutečné kapaliny. Metody pro řešení proudění ideálních a skutečných kapalin. Základy turbulentního proudění, Reynoldsovy rovnice. Mezní vrstva její definice a popis.