Hidromehanika in hidravlika - B - OG - VSŠ
| Letnik izvajanja: | 1. letnik |
| Študijski program: | B - Operativno gradbeništvo (VS) |
| Izvajalci: | nosilec in izvajalec: prof. dr. Matjaž Četina nosilec in izvajalec: izr. prof. dr. Gašper Rak asistent: doc. dr. Gorazd Novak asistent: doc. dr. Mateja Škerjanec |
| 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, trajektorije, sledi,
vrtinčni in nevrtinčni (potencialni) tok. Dinamika idealne nestisljive tekočine:
Bernoullijeva in energijska enačba, impulzni stavek, tok podtalnice v poroznem
prostoru. Tok realne tekočine: 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 bo dan še izračun energije prereza in določanje kritične globine za različne oblike prečnih prerezov. Obravnavani bodo osnovni mehanizmi in pogoji za stabilne odseke vodotokov. Znanja s predavanj bodo 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. Četina, M. 1997. Zbirka rešenih nalog iz hidromehanike, študijsko gradivo na mreži. Ljubljana, UL FGG, 245 strani. Žagar, D., Četina, M. 2002. Vaje iz hidravlike (I., II. in III. del), študijsko gradivo na mreži. Ljubljana, UL FGG, 80 strani. |