Detail předmětu

Matematické modelování ve vodním hospodářství

FAST-CR005Ak. rok: 2023/2024

Obecné zásady tvorby matematických modelů.
Modelování proudění vody v objektech vodohospodářských staveb.
Modelování proudění vody v síti vodních toků a inundačním území.
Spolehlivost VH staveb.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav vodních staveb (VST)

Vstupní znalosti

Matematika, hydraulika, hydrologie, mechanika zemin.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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

Učební cíle

Cílem je seznámit posluchače s principy matematického modelování ve vodním hospodářství. Studenti se seznámí se základními modely proudění vody a jakosti.

Student splní cíl předmětu spočívající v seznámení se základy matematického modelování ve vodním hospodářství. Získají praktické zkušeností s využitím modelování na semestrálních projektech.

Základní literatura

JANDORA, Jan. Matematické modelování ve vodním hospodářství. Studijní opora. Brno: FAST VUT, 2010.

Doporučená literatura

BATES, Paul D., Stuart N. LANE, Robert I. FERGUSON. Computational Fluid Dynamics. Applications in Environmental Hydraulics. Wiley, 2005. ISBN 978-0470843598.
BEAR, Jacob a Arnold VERRUIJT. Modelling Groundwater Flow and Pollution. Elsevier, Amsterdam, 1997. ISBN 978-94-009-3379-8.
BLEJCHAŘ, Tomáš. Turbulence modelového proudění – CFX. Učební text. Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2012. ISBN 978-80-248-2606-6.
BOJKO, Marian. 3D proudění – Ansys FLUENT. Učební text. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita, 2012. ISBN 978-80-248-2607-3.
HAVLÍK, Vladimír, Petr INGEDULD, Stanislav VANĚČEK a Evžen ZEMAN. Matematické modelování neustáleného proudění. ČVUT Praha, 1992.
CHUNG, T. J. Computational Fluid Dynamics. New York: Cambridge University Press, 2010. ISBN 978-0-521-76969-3.
KOZUBKOVÁ, Milada. Modelování proudění tekutin. FLUENT, CFX. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita, 2008. ISBN 978-80-248-1913-6.
MUNSON, Bruce R. a kol. Fundamentals of Fluid Mechanics. New York: John Wiley&Sons, 2013. ISBN 978-1-118-11613-5.
ŘÍHA, Jaromír a kol. Matematické modelování hydrodynamických a disperzních jevů. Brno: PC-DIR, 1997. ISBN 80-214-0827-8.
WILCOX, David C. Turbulence Modeling for CFD. DCW Industries, Inc., 2006. ISBN 978-1928729082.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-P-C-SI (N) magisterský navazující

    obor V , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program N-K-C-SI (N) magisterský navazující

    obor V , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Osnova

1.–2. Úvod do problematiky matematického modelování. Základní rovnice mechaniky tekutin.

3.–5. Modelování turbulentního proudění.

6.–7. Úlohy proudění vody s volnou hladinou (vodní toky 1D, 2D, stokové sítě - cíle, data, modely).

8. Spolehlivost VH staveb (data, modely).

9–10. Analytická a numerická řešení.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do problematiky matematického modelování. Seznámení se s programy.

2.-5. Modelování proudění ideální kapaliny a laminárního proudění.

6.–9. Modelování turbuletního proudění.

10. Prezentace výsledků modelování.