Skoraj vse na svetu je v stiku s tekočino, tj. kapljevino ali plinom. Področje, ki preučuje mehaniko tekočin, je zato zelo široko in kompleksno, saj inženirskih problemov s tega področja pogosto ni moč rešiti analitično, ampak je za tovrstne probleme treba uporabiti različne numerične modele. Vse bolj se uveljavlja računalniška dinamika tekočin (CFD), ki združuje mrežne in brezmrežne metode. Mrežne metode, kjer modeli rešujejo osnovne enačbe v vozliščih različnih numeričnih mrež, s katerimi se aproksimira pojav, se uporabljajo že dlje časa, v zadnjem obdobju pa so vse bolj prisotne tudi brezmrežne metode. Pri teh metodah modeli nimajo mreže, temveč aproksimirajo tekočino s potujočimi masnimi delci. Ena izmed naprednejših brezmrežnih metod je metoda hidrodinamike zglajenih delcev SPH. Mednarodna mreža razvijalcev, v kateri sodeluje tudi Katedra za mehaniko Fakultete za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani, je v okviru metode SPH razvila programsko orodje DualSPHysics.

Ribja steza na HE Blanca(foto HE Blanca, M. Bombač, IHR G. Novak)

Projekt ribje steze HE Blanca na Savi

Na Katedri za mehaniko tekočin ljubljanske gradbene fakultete so na čelu z asistentom Gorazdom Novakom in v sodelovanju z dr. Dominguezom z Univerze v Vigu ter doc. dr. Tafunijem z Inštituta za tehnologijo v New Jerseyju, na podlagi metode DualSPHysics uspešno izpeljali projekt na ribji stezi HE Blanca na Savi. Gre za prehod, ki vodnim organizmom omogoča, da potujejo mimo pregrade, ki zajezuje Savo. Pred nekaj leti so raziskovalci izvedli obsežne meritve, da bi izluščili lastnosti toka v ribji stezi, predvsem hitrostnih polj, ki so eden glavnih dejavnikov učinkovitosti ribje steze. S pomočjo programskega orodja DualSPHysics so reproducirali hitrostna polja omenjenega toka in tako dokazali, da je orodje primerno za inženirsko rabo. Z istim orodjem bi lahko raziskali tudi, kako spreminjanje geometrije ribje steze vpliva na njeno tokovno sliko in na ta način povečali učinkovitost ribje steze.

Ostaja še veliko inženirskih izzivov

Zglajen model ribje steze (G. Novak)

Katedra za mehaniko tekočin UL FGG je zdaj ponovno združila moči z raziskovalcema, ki sta sodelovala že pri projektu ribje steze. Trenutno se ukvarjajo z modeliranjem hidrodinamike, ki nastopa pri obtekanju potopljenih teles. Prav tako si skupaj z ostalimi katedrami na Oddelku za okoljsko gradbeništvo prizadevajo reševati različne inženirske probleme s področja vodarstva in okoljskega inženirstva in študentom predati ustrezna praktična znanja. Uporabna znanja za spopadanje s tovrstnimi inženirskimi problemi študentje pridobijo pri predmetih, kot so Hidromehanika, Hidravlika, Okoljske tehnologije, Zaščita voda in Matematično modeliranje okoljskih procesov. Glede na to, kako pomembno ekološki vidik vpliva na inženirske rešitve in obratno, projektov s tega področja zagotovo ne bo kmalu zmanjkalo.

Model ribje steze, prikaz z delci (G. Novak)