Predmeti na FGG

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: prof. dr. Franc Steinman
nosilec in izvajalec: doc. dr. Gašper Rak
asistent: asist. dr. Gorazd Novak
asistent: asist. 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 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.

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 obravnavorealne tekočine pri hidravliki

- obvladovanje osnovnih znanj o potencialnemtoku 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.
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.