Početna stranicaVisoka učilištaKorisničke stranice
Hidrodinamika cijevnih mreža
Kratica: HICIJMROpterećenje: 30(P) + 15(A) + 0(L) + 0(K) + 0(TJ) + 0(T) + 0(S) + 0(PRJ) + 0(PK) + 0(SJ) + 0(PP)
Nositelji: prof. dr. sc. Mario Šavar
prof. dr. sc. Ivo Džijan
Izvođači: Mihael Cindori mag. ing. mech. ( Auditorne vježbe )
Vedrana Markučič mag. ing. mech. ( Auditorne vježbe )
Opis predmeta: Ciljevi predmeta:
Upoznati se s principima modeliranja strujanja u složenim cjevovodnim mrežama (vodovodi, plinovodi, toplovodi, naftovodi) te ovladati metodama proračuna stacionarnog i nestacionarnog strujanja, s naglaskom na rješavanje problema hidrauličkog udara.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet:
Položeni: Matematika II, Mehanika II, NOČ

Obaveze studenata:
Traži se da student kontinuirano usvaja teorijska i praktična znanja putem testova u Moodleu

Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu:
Konačna ocjena se formira na temelju ukupnog znanja i zalaganja koje je student pokazao tijekom semestra i na ispitu. Konačna ocjena se sastoji od uspjeha na: testovima za kontinuiranu provjeru učenja (Moodle) 20%, četiri kolokvija 50%, usmenom ispitu 30%

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija:
testovima za kontinuiranu provjeru učenja (Moodle), tri kolokvija, usmeni ispit

Nakon uspješno savladanog kolegija student će moći (ishodi učenja):
Upotreba modificirane Bernoullijeve jednadžbe; Modeliranje linijskih i lokalnih gubitaka; Određivanje radne točke cjevovoda; Proračun osnovnih parametara jednostavnog cjevovoda; Znati izvesti i upotrijebiti osnovne diferencijalnejednadžbe jednodimenzijskog strujanja; Znati izvesti i upotrijebiti izraz za brzinu širenja slabog tlačnog poremećaja; Znati proračunati stacionarno strujanje u složenim cjevovodima metodom HardyCrossa; Znati proračunati nestacionarno strujanje u složenim cjevovodima metodom karakteristika

Predavanja
1. Uvod: o cjevovodnim mrežama i njihovim komponentama te o problemu i značaju hidrauličkog udara.
2. Pojednostavljena teorija hidrauličkog udara (kruta cijevidealno nestlačivi fluid)
3. Osnovne jednadžbe jednodimenzijskog stlačivog i slabostlačivog fluida.
4. Metode rješavanja stacionarnog strujanja u cijevnim mrežama. Metoda HardyCrossa.
5. Metoda karakteristika (izvod jednadžbi kompatibilnosti, granični uvjeti, kriterij stabilnosti)
6. Metoda karakteristika za rješavanje sustava jednadžbi stlačivog i slabostlačivog modela strujanja.
7. Modeliranje promjenjive brzine zvuka, utjecaj otopljenog plina u kapljevini na brzinu zvuka, trenje, kavitacija.
8. Kolokvij 1
9. Osnovni granični uvjeti (spremnici, račvanja, servoventili, regulacijski ventili, tlačne posude).
10. Granični uvjet pumpa: dinamičke karakteristike, turbinski rad, tranzijentne pojave kod uključivanja i isključivanja.
11. Metode kontrole hidrauličkog udara (tlačne komore, prigušivači hidrauličkog udara, kontrola protoka,...).
12. Dimenzioniranje potrebnog volumena tlačnih posuda s pomoću teorije krutog stupca.
13. Nestacionarne pojave u plinovodnim mrežama i tipični granični uvjeti. Metode otkrivanja gubitaka curenja.
14. Specifični aspekti jednodimenzijskog nestacionarnog strujanja u otvorenim kanalima.
15. Kolokvij 2

Vježbe
1. Analiza širenja poremećaja kroz cjevovod u jednostavnim situacijama, proračun stacionarnog strujanja u jednostavnim mrežama (ručno 1 sat)
2. Analiza širenja poremećaja kroz cjevovod u jednostavnim situacijama, proračun stacionarnog strujanja u jednostavnim mrežama (ručno 2 sat)
3. Analiza širenja poremećaja kroz cjevovod u jednostavnim situacijama, proračun stacionarnog strujanja u složenim mrežama(s pomoću programa 1 sat)
4. Analiza širenja poremećaja kroz cjevovod u jednostavnim situacijama, proračun stacionarnog strujanja u složenim mrežama (s pomoću programa 2 sat)
5. Primjer: analiza kvazistacionarnog strujanja (karakteristični dnevni režimi) u vodovodnim mrežama
6. Primjer: analiza kvazistacionarnog strujanja (karakteristični dnevni režimi) u vodovodnim mrežama 2 sat
7. Primjer: analiza potrebnog volumena spremnika s vodom
8. Primjer: mogućnosti snižavanja tlaka u sustavu, smanjivanje gubitaka i uštede energije. (4 sata)
9. Analiza tranzijentnih pojava u jednostavnim sustavima, izazvanim pumpom ili brzim zatvaranjem ventila
10. Analiza tranzijentnih pojava u jednostavnim sustavima utjecajem prigušivača hidrauličkog udara, te kontroliranog zatvaranja ventila
11. Analiza tranzijentnih pojava u jednostavnim sustavima promjenom geometrijskih karakteristika cjevovoda
12. Primjer zadaće: S pomoću pripremljenog programa, analizirati zadani cjevovodni sustav i predložiti način zaštite od hidrauličkog udara. Odrediti potrebne parametre zaštite.(1 sat)
13. Primjer zadaće: S pomoću pripremljenog programa, analizirati zadani cjevovodni sustav i predložiti način zaštite od hidrauličkog udara. Odrediti potrebne parametre zaštite.(2 sat)
14. Primjer zadaće: S pomoću pripremljenog programa, analizirati zadani cjevovodni sustav i predložiti način zaštite od hidrauličkog udara. Odrediti potrebne parametre zaštite.(3 sat)
15. Primjer zadaće: S pomoću pripremljenog programa, analizirati zadani cjevovodni sustav i predložiti način zaštite od hidrauličkog udara. Odrediti potrebne parametre zaštite.(4 sat)
Jezici na kojima se održava nastava: Hrvatski
Obavezna literatura:
1. Fox, J.A.: Hydraulic Analysis of Unsteady Flow in Pipe Networks, MacMillan Press, London, 1987.
2. Wylie, E.B.; Streeter, V.L.; Suo, L.: Fluid Transients in Systems, Prentice Hall, 1993.
3. Osiadacz, A.J.: Simulation and Analysis of Gas Networks, Gulf Publishing Company, London, 1987.
Preporučena literatura: - - -
Legenda
P - Predavanja
SJ - Vježbe iz stranog jezika
PP - Predavanja
A - Auditorne vježbe
L - Laboratorijske vježbe
K - Konstrukcijske vježbe
TJ - Vježbe tjelesnog odgoja
T - Terenske vježbe
S - Seminar
PRJ - Projektantske vježbe
PK - Vježbe u praktikumu
* - Predmet se ne polaže
Srce - Sveučilišni računski centar Sveučilišta u Zagrebu