Hidromehanika - B - VOI
| Letnik izvajanja: | 2. letnik |
| Študijski program: | B - Vodarstvo in okoljsko inženirstvo (UN) |
| Izvajalci: | nosilec in izvajalec: doc. dr. Gorazd Novak asistent: asist. dr. Katarina Zabret |
| ECTS | 5 kreditnih točk |
| Vsebina predmeta: |
Predavanja Lastnosti tekočin, razlike med hidromehaniko in mehaniko trdnih teles. Osnovne enačbe: kontinuitetna, dinamična, enačba stanja. Princip reševanja hidrodinamičnih problemov. Hidrostatika: tlaki in sile na ravne in krive ploskve, vzgon, stabilnost plavanja. Kinematika idealne nestisljive tekočine: tokovna funkcija in potencial toka. 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: turbulenca, laminarni in turbulentni tok, mejna plast, upor teles. Konvekcijsko difuzijska enačba za transport snovi v vodi. Modelna podobnost, fizični in numerični hidravlični modeli. Vaje Izračun velikosti in prijemališč sil hidrostatičnega tlaka na ravne in ukrivljene ploskve. Stabilnost pregrade. Stabilnost plavanja in kot nagiba splavov in pontonskih mostov. Določitev tokovnic pri obtekanju različnih kotov; superpozicija izvora in paralelnega toka. Uporaba energijske enačbe za tok v cevovodih, tudi primeri s črpalko. Uporaba Darcyjevega zakona za račun podtalnice: tok v vodonosniku, filtracija pod pregrado, vodnjaki. Uporaba impulznega stavka za račun sil na kolena in razcepe cevovodov. Realna tekočina: določitev sile upora pri obtekanju mostnega opornika. Eksperimentalne vaje na fizičnih modelih. |
| Namen predmeta: |
Cilji • Študent dobi osnovno znanje mehanike tekočin, ki mu omogoča reševanje številnih problemov gradbene prakse. • Študent se nauči splošnega načina reševanja inženirskih problemov - od zbiranja podatkov, izbire ustreznih enačb, presoje njihove točnosti, izračuna, do verifikacije rezultatov. • S pomočjo računskih in laboratorijskih vaj študentje utrdijo pridobljeno teoretično znanje in spoznajo njegovo uporabnost za reševanje praktičnih problemov. Pridobljene kompetence • Študent zna uporabljati poenostavljene enačbe, ki izhajajo iz splošnih enačb mehanike tekočin. • Študent zna uporabljati osnovne enačbe hidrostatike za določanje tlakov, sil in njihovih prijemališč na ravne in ukrivljene ploskve ter za račun stabilnosti pregrad. • Študent zna uporabiti Bernoullijevo oz. energijsko enačbo za določanje značilnosti toka idealne nestisljive tekočine v cevovodih. • Študent razume teorijo potencialnega toka za določanje toka podtalnice in rešuje enostavne probleme. • Študent zna uporabiti teorem o gibalni količini za stalni tok za račun reakcijskih sil in sile curka. • Študent razume principe laminarnega in turbulentnega toka realnih tekočin ter pozna osnove modelne podobnosti; zna praktično uporabiti enačbo za račun upora teles v toku. |
| Literatura: | Novak, G. 2024. Hidromehanika – vaje. Učno gradivo za
predmet Hidromehanika. Ljubljana, UL FGG, 87. str. Rajar, R. 1997. Hidromehanika, učbenik. Ljubljana, UL FGG, 236 str. Četina, M. 1997. Zbirka rešenih nalog iz hidromehanike, študijsko gradivo. Ljubljana, UL FGG, 245 str. |