Predmeti na FGG

Hidromehanika - B - GR - UNI

Letnik izvajanja: 2. letnik
Študijski program: B - Gradbeništvo (UN)
Izvajalci: nosilec in izvajalec: prof. dr. Matjaž Četina
asistent: asist. dr. Gorazd Novak
asistent: asist. dr. Mateja Škerjanec
ECTS 5 kreditnih točk
Vsebina predmeta:

Predavanja
Lastnosti tekočin, primerjava hidromehanike in mehanike trdnih teles (razlike). Osnovne enačbe: kontinuitetna, dinamična, energijska, enačba stanja. Princip reševanja hidrodinamičnih problemov. Hidrostatika: tlaki in sile na ravne in krive ploskve, vzgon, stabilnost plavanja. Kinematika idealne nestisljive tekočine: tokovnice, trajektorije, sledi. Rotor hitrosti, primeri vrtinčnega toka, potencialni tok in primeri iz gradbene prakse. Dinamika idealne nestisljive tekočine: energijska, Bernoullijeva, Cauchyjeva enačba. Teorem o gibalni tekočini. Tok podtalnice, Darcyjev zakon. Tok realne tekočine: dinamična podobnost, laminarni in turbulentni tok, mejna plast, upor teles. Konvekcijsko difuzijska enačba za transport snovi v vodi.

Laboratorijske vaje

Izračun sil in prijemališč na ravne in krive ploskve, stabilnosti in kota nagiba plavačev in pontonskih mostov. Potencialni tok – tok v kotu in kolenu, izvor in potencialni vrtinec, izvor in paralelni tok. Uporaba za podtalnico. Uporaba Bernoullijeve enačbe za tok v cevovodih. Črpalke in turbine v hidravličnih sistemih. Uporaba impulznega stavka za račun sil na kolena cevovodov ter lopatice turbin. Realna tekočina: upor teles, padalec, letalsko krilo, steber. Eksperimentalne vaje na fizičnih modelih in primerjava meritev z računskimi rezultati.

Namen predmeta:

Cilji

- Študent dobi osnovno znanje mehanike tekočin, ki mu omogoča reševanje mnogih problemov gradbene prakse.

- Študent se nauči splošnega načina reševanja inženirskih tehničnih problemov – od zbiranja podatkov, izbire ustreznih enačb, presoje njihove točnosti itd. do verifikacije rezultatov.

- S pomočjo teoretičnih in laboratorijskih vaj ter terenskih ogledov študentje utrdijo pridobljeno teoretično znanje in spoznajo njegovo uporabnost za reševanje praktičnih problemov.

Kompetence

- Študent zna uporabljati poenostavljene enačbe mehanike tekočin, ki izhajajo iz splošnih enačb v prostoru ter razume, da so poenostavljene enačbe le njihovi posebni primeri.

- Študent zna uporabljati osnovne enačbe hidrostatike za določanje tlakov, sil in njihovih prijemališč na ravne in krive ploskve.

- Študent razume teorijo potencialnega toka za določanje toka podtalnice in rešuje enostavne probleme.

- Študent zna uporabiti Bernoullijevo oz. energijsko enačbo za določanje toka idealne nestisljive tekočine v cevovodih.

- Študent za realne tekočine razume principe laminarnega in turbulentnega toka ter modelne podobnosti; zna praktično uporabiti enačbo za račun upora teles v toku. 
Literatura:

Rajar, R. 1997. Hidromehanika, učbenik. Ljubljana, UL FGG, 236 str.

Četina, M. 1997. Zbirka rešenih nalog iz hidromehanike, študijsko gradivo na mreži, Ljubljana, UL FGG, 245 str.