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

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.