Detail předmětu
Mechanika tekutin a hydraulické komponenty jaderné elektrárny
FSI-LMJAk. rok: 2024/2025
Zajišťuje Fakulta strojního inženýrství
Předmět je teoreticky i prakticky zaměřen na porozumění významu hydraulických systém vyskytujích se v každém průmyslovém provozu. Např. řešení proudění v potrubních systémech, volba vhodného čerpadla, které bude schopné zajistit bezproblémový chod zařízení nebo návrh potrubního systéme tak, aby byl jeho chod bezpečný a spolehlivý. Studenti se naučí využívat nejen teoretické znalosti získané v předchozím studiu, ale také vyhledávat nové potřebné informace.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Obecné znalosti matematiky a fyziky na úrovni absolvovaných kurzů na VUT. Základní znalosti diferenciálního a integrálního počtu.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Zápočet bude možné získat na základě výsledků povinných projektů a účasti na cvičeních.
Následná kombinovaná zkouška bude písemná, pouze v případě hraničního počtu získaných bodů, proběhne ústní dozkoušení.
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními zákony a teoriemi klasické a moderní mechaniky tekutin tak, aby byli schopni je aplikovat na jednoduché systémy, objasnit a předpovědět jejich chování. Úkolem je, aby si studenti uvědomili, že mechanika tekutin je teoretickým základem mnoha inženýrských disciplin.
Předmět umožňuje studentům získat znalosti o vlastnostech tekutin, rovnováze sil v tekutinách za klidu, o pohybu tekutin v silových polích, základech hydraulických strojů a experimentálních metodách. Student se naučí řešit praktické úlohy a vytvářet zjednodušené modely ke studiu vybraných technických problémů.
Studijní opory
E-lerningové podpory k přednáškám i cvičením.
Základní literatura
Kolář, V., Vinopal, S.: Hydraulika prům. armatur. Praha, SNTL 1963 (CS)
VARCHOLA, M., KNÍŽAT, B., TÓTH, P.: Hydraulické riešenie potrubných systémov. Vienala. Košice. 2004. 265 s. ISBN 80-8073-126-8. (SK)
Wyllie, E., Streeter, V.: Fluid Transients. N. York,Mc Graw Hill 1993 (EN)
Doporučená literatura
Munson, B. R., Young, D. F., Okiishi, T. H.: Fundamentals of Fluid Mechanics, John Wiley & Sons, Inc., ISBN 978-0-471-67582-2 (EN)
Šob, F.: Hydromechanika. Vyd. 2. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2008, ISBN 978-80-214-3578-0 (CS)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPC-JAE magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- Vlastnosti kapalin, aplikace. Zákon zachování hmotnosti a hybnosti, aplikace
- Hydrostatika, aplikace. Hydrodynamika, Objemová a hydrodynamická čerpadla. Charakteristiky čerpadel, skládání a regulace. Kavitace, NPSH
- Proudění v potrubí, potrubní systémy. Ztráty v hydraulických systémech. Hydraulický ráz
- Vodní turbíny a vodní elektrárny. Armatury v potrubí, regulace. Měření tlaku a průtoku, metodika a vyhodnocení
Cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
- Vlastnosti kapalin. Informační zdroje. Laboratoř, školení bezpečnosti, prohlídka laboratoří, měřicí technika, nejistoty měření.
- Výpočet ztrát v potrubí (délkové místní), charakteristika potrubního systému. Laboratoř, měření ztrátových součinitelů, porovnání s teoretickým výpočtem. Měření charakteristiky čerpadla, kontrola platnosti afinních vztahů.
- Charakteristika čerpadla, NPSHR, NPSHA, afinní vztahy. Laboratoř, měření výpadku čerpadla. Spolupráce čerpadel. Regulace průtoku, regulační armatury, otáčková regulace, pracovní bod.
- Hydraulický ráz, analýza reálných záznamů. Laboratoř, měření hydraulického rázu, porovnání záznamu s přibližným výpočtem. Numerické simulace přechodových dějů, možnosti, limity.
Elearning