Hidromehanika in hidravlika - B - OG - VSŠ
| Letnik izvajanja: | 1. letnik |
| Študijski program: | B - Operativno gradbeništvo (VS) |
| Izvajalci: | nosilec in izvajalec: doc. dr. Gorazd Novak nosilec in izvajalec: izr. prof. dr. Gašper Rak asistent: doc. dr. Mateja Škerjanec asistent: asist. dr. Katarina Zabret |
| ECTS | 6 kreditnih točk |
| Vsebina predmeta: |
Fizikalne lastnosti tekočin. Kontinuitetna, dinamična
in enačba stanja za tekočine ter princip reševanja osnovnih enačb. Hidrostatika:
sile in prijemališča na ravne in ukrivljene ploskve, vzgon in plavanje.
Kinematika idealne nestisljive tekočine: tokovnice, tokovna funkcija, potencial
toka, vrtinčni in nevrtinčni (potencialni) tok. Dinamika idealne nestisljive
tekočine: Bernoullijeva in energijska enačba, impulzni stavek, tok podtalnice v
poroznem prostoru. Tok realne tekočine: modelna podobnost, laminarni in
turbulentni tok, mejna plast, upor teles. Podana so osnovna znanja za razumevanje in preračun hidravličnih razmer toka v cevovodih, stalnega neenakomernega toka s prosto gladino in najnujnejše navezave na hidravlično dimenzioniranje objektov. Vsebina obsega osnovne enačbe realne tekočine za opis stanja hidravličnih sistemov in robnih pogojev. Tok v cevovodih obravnava stalni enakomerni tok, določevanje trenjskih in običajnih lokalnih izgub, hidravliko črpalk. Ob stalnem enakomernem in stalnem neenakomernem toku v odprtih vodotokih je dan še izračun energije prereza in določanje kritične globine za različne oblike prečnih prerezov. Obravnavani so osnovni mehanizmi in pogoji za stabilne odseke vodotokov. Znanja s predavanj so računsko predstavljena s pomočjo seminarskih vaj, najpomembnejši procesi pa z laboratorijskimi vajami, v okviru katerih bodo študentje spoznali tudi osnove digitalizacije merjenja in modeliranja procesov. V okviru teh študentje v manjših skupinah spremljajo meritve na hidravličnih modelih ter tako spoznajo inženirske procese, nastale zaradi toka tekočine. |
| Namen predmeta: |
Cilji: - spoznati, razumeti in naučiti se uporabljati osnovne enačbe mehanike tekočin, - razumeti praktično uporabnost osnovnih enačb mehanike tekočin s ciljem doseganja trajnostne rabe vodnih virov. Predmetnospecifične kompetence: - razumevanje poenostavitev splošnih enačb in obvladovanje določevanja hidrostatičnih sil in njihovih prijemališč na objekte ter presojanja stabilnost plavanja, - poznavanje zakonitosti gibanja idealne tekočine kot osnove za kasnejšo obravnavo realne tekočine pri hidravliki, - obvladovanje osnovnih znanj o potencialnem toku in njegovi uporabi za tok podtalnice, - poznavanje osnovnih zakonitosti toka realne tekočine, zlasti razumevanje razlike med laminarnim in turbulentnim tokom, - obvladovanje osnovnih izračunov, kadar se gradbeni objekti navezujejo na vodotoke (npr. oporni zidovi) ali pa je treba prečrpavati vodo zaradi gradnje v suhem (po sistemu cevovodov), - osnovno poznavanje hidravlike toka realne tekočine v vodotokih s prosto gladino in v cevovodih pod tlakom, - osnove meritev v hidromehaniki in hidravliki. |
| Literatura: |
Izbrana poglavja iz: Rajar, R. 1997. Hidromehanika, učbenik. Ljubljana, UL FGG, str. 1-8, 32-40, 52-82, 91-136, 138-175, 184-191, 206-236. Steinman, F. 2010. Hidravlika, učbenik. Ljubljana, UL FGG, str. 1-102, 131-198 in 244-267. Chadwick, A.J. 2013. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Spon Press, 664 strani. Novak, G. 2024. Hidromehanika – vaje, učno gradivo. UL FGG. Žagar, D., Četina, M. 2002. Vaje iz hidravlike (I., II. in III. del), študijsko gradivo na mreži. Ljubljana, UL FGG, 80 strani. |