Detail předmětu

Fluidní inženýrství

FSI-LFI-AAk. rok: 2024/2025

Záměrem předmětu Fluidní inženýrství je informovat o využívání vlastností tekutin a jejich tečení v různých technologiích průmyslu a zemědělství.
Východiskem jsou základní rovnice hydrodynamiky a na základě jejich analýzy se vysvětlují různé principy hydraulických a pneumatických prvků, strojů a mechanismů.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav (EÚ)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Základy Hydrodynamiky, Termomechaniky, Dynamiky těles, řešení diferenciálních rovnic

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet - účast na cvičení a řešení zadaných úloh, písemné testy.
Zkouška - písemná (bez získaného zápočtu nelze absolvovat zkoušku).
Hodnocení dle stupnice ECTS.


Semináře, písemné úlohy na cvičeních

Učební cíle

Rozšířit znalosti získané v základním kurzu Hydromechaniky. Naučit se pracovat s různým zápisem základních rovnic popisujících proudění tekutin a použít je při řešení vhodně zvolených cvičných úloh. Prohloubit znalosti z propojení matematického popisu fyzikálních dějů spojených s prouděním tekutin.


Znalost aplikované hydrodynamiky a na jejím základě odvozování principů základních hydraulických prvků a mechanismů.

Základní literatura

Bird, R.: Přenosové jevy, , 0
Brdička, M. a kol.: Mechanika kontinua, , 0
Pivoňka, J. : Tekutinové mechanismy, , 0

Doporučená literatura

Šob, F.: Hydromechanika, , 0
Tomáš, F.: Čerpadla I, , 0

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-ENG-Z magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D.

Osnova

1. Pojem makroskopické částice. Pohybová rovnice makroskopické částice.
2. Zákon o zachování hmotnosti. Eulerovo a Lagrangeovo pojetí kontinua.
3. Bernoulliova rovnice, disipační funkce.
4. Princip diskového čerpadla.
5. Kavitace, užitečná práce viskózních sil.
6. Bernoulliova rovnice v rotujícím prostoru.
7. Princip odstředivého čerpadla.
8. Síla, působící na pevnou plochu a tuhou částici obtékanou tekutinou.
9. Aplikace na trysky.
10. Princip Peltonovy turbiny.
11. Stlačitelnost kapaliny, aplikace zákona o zachování hmotnosti na principu ejektoru a mamutového čerpadla.
12. Vlnová rovnice, vodní ráz a jejich aplikace.
13. Šíření zvukových vln v tekutinách.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Bc. Daniel Himr, Ph.D.

Osnova

Aplikace Bernoulliovy rovnice na řešení potrubních sítí. Aplikace Bernoulliovy rovnice na proudění v trysce - pulsní trysky. Diskové čerpadlo - základní vlastnosti. Odstředivé čerpadlo - základní vlastnosti.Vodní ejektor - návrh. Bezierovy křivky a plochy. Mamutové čerpadlo - konstrukce, aplikace zákona o zachování hmotnosti stlačitelné kapaliny. Plynový akumulátor a jeho charakteristika. Využití vodního rázu - vodní trkač.