Sadržaj predmeta

Mehanika fluida

Šifra:

198482

Kratica:

MEHFL

Visoko učilište:

Fakultet strojarstva i brodogradnje

ECTS bodovi:

5.0

Opterećenje:

30(P) + 30(S)

Nositelji:

prof. dr. sc. Zdravko Virag

prof. dr. sc. Ivo Džijan

prof. dr. sc. Hrvoje Kozmar

izv. prof. dr. sc. Severino Krizmanić

Izvođači:

prof. dr. sc. Zdravko Virag (P)

izv. prof. dr. sc. Severino Krizmanić (P)

prof. dr. sc. Hrvoje Kozmar (P)

dr. sc. Ivan Korade (S)

prof. dr. sc. Ivo Džijan (P)

dr. sc. Mihael Cindori (S)

Opis predmeta:

Ciljevi predmeta: Razjasniti studentima osnove statike fluida. Podučiti ih o silama i rasporedu tlaka u mirujućem fluidu. Upoznati studente s osnovnim zakonima dinamike fluida te im objasniti primjenu tih zakona u 1D slučajevima strujanja. Ilustrirati važnost dimenzijske analize te razviti tehnike bezdimenzijskog prikaza rezultata. Naučiti studente primijeniti osnovne zakone dinamike fluida na hidrauličke strojeve. Upoznati ih s osnovnim tipovima hidrauličnih strojeva i njihovom geometrijom. Upoznati studente s osnovama hidrodinamičkog proračuna jednostavnih cjevovoda. Objasniti međusobni utjecaj cjevovodpumpa te definirati radnu točku cjevovoda Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet: Položeni: Matematika II Mehanika II EK I A Obaveze studenata: Prisustvovanje predavanjima i vježbama. Predaja seminara. Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu: Konačna ocjena: formira se na temelju ukupnog znanja i zalaganja koje je student pokazao tijekom semestra i na ispitu. Konačna ocjena se sastoji od uspjeha na: pismenom ispitu (ili na tri kolokvija) 60% usmenom ispitu 40%. Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija: Seminarski zadaci Tri kolokvija / Pismeni ispit Usmeni ispit Nakon uspješno savladanog kolegija student će moći (ishodi učenja): izračunati sile tlaka na ravne i zakrivljene površine uronjene u mirujući fluid primijeniti osnovne zakone (jednadžbu kontinuiteta, Bernoullijevu jednadžbu, jednadžbu količine gibanja i momenta količine gibanja) na kontrolni volumen jednodimenzijsko strujanje primijeniti osnovne zakone na hidrauličke strojeve i uređaje (propeler, vjetroturbinu, Pelton turbinu, centrifugalni i aksijalni stroj) proračunati laminarno i turbulentno strujanje u cjevovodima s pumpom i turbinom primijeniti dimenzijsku analizu za bezdimenzijsko prikazivanje rezultata Predavanja 1. Povijesni razvoj mehanike fluida; Osnovne definicije; Hipoteza kontinuuma; Površinske i masene sile u fluida 2. Viskoznost; Osnovna jednadžba statike fluida; Hidrostatski manometri 3. Sile na ravnu i zakrivljenu površinu; Sile uzgona 4. Kinematika fluida; Eulerov i Lagrangeov opis strujanja fluida; Materijalna derivacija; Vizualizacija strujanja; Strujnice, trajektorije i krivulje obilježenih čestica 5. Protok; Leibnitzov teorem; Osnovni zakoni dinamike fluida; Reynoldsov transportni teorem; Jednadžba kontinuiteta 6. Jednadžba količine gibanja; Sila na račvu i lopaticu 7. Bernoullijeva jednadžba i njena primjena; Mjerenje brzine i protoka: PrandtlPitotova i Venturijeva cijev 8. Kavitacija; Gubitak utjecanja u veliki spremnik; Istjecanje iz velikog spremnika i korekcija protoka 9. Vrijeme pražnjenja posude; Ilustracija sadržaja Bernoullijeve jednadžbe 10. Dimenzijska analiza; Jedinice osnovnih i izvedenih fizikalnih veličina; Dimenzijski nezavisan skup; Backinghamov teorem 11. Dimenzijska analiza; Nezavisni i zavisni bezdimenzijski parametri; Sila mlaza na pomičnu lopaticu; Primitivna teorija propelera 12. Primjena osnovnih zakona dinamike fluida na Pelton turbinu, rotirajuću cjevčicu, centrifugalni i aksijalni turbostroj 13. Energetske karakteristike pumpi; Radna točka pumpe; Sličnost i spajanje pumpi; Hidraulički proračun cjevovoda 14. Modeliranje linijskih i lokalnih gubitaka u cjevovodu; Hidraulički proračun cjevovoda nekružnog poprečnog presjeka 15. Ilustracija modificirane Bernoullijeve jednadžbe; Postupci proračuna jednostavnih cjevovoda Vježbe 1. Matematičke osnove 2. Fizikalne osnove; Određivanje viskoznosti fluida; Sile u fluidu 3. Primjena hidrostatskih manometara 4. Određivanje sila na ravnu površinu 5. Određivanje sila na zakrivljenu površinu i sila uzgona 6. Određivanje sila na zakrivljenu površinu i sila uzgona 7. Primjena Bernoullijeve jednadžbe na jednostavne cjevovode 8. Mjerenje brzine i protoka PrandtlPitotovom i Venturijevom cijevi 9. Primjena jednadžbe količine gibanja za određivanje sile na račvu 10. Određivanje sila na lopaticu; Određivanje vremena pražnjenja posude 11. Dimenzijska analiza: Računanje dimenzijski nezavisnog skupa; Primjena Backinghamovog teorema 12. Primjena osnovnih zakona dinamike fluida na Pelton turbinu, rotirajuću cjevčicu 13. Primjena osnovnih zakona dinamike fluida na centrifugalni i aksijalni turbostroj 14. Hidraulički proračun cjevovoda nekružnog poprečnog presjeka 15. Ilustracija modificirane Bernoullijeve jednadžbe; Hidraulički proračun jednostavnih cjevovoda

Jezici izvođenja nastave:

Hrvatski

Obavezna literatura:

1. Virag, Z. Mehanika fluida-odabrana poglavlja, primjeri i zadaci, FSB Zagreb, 2002.

2. Fancev, M. Mehanika fluida, članak u Tehničkoj enciklopediji br. 8,1982.

3. Munson, B. R. Young, D. F. Okiishi, T. H. Fundamentals of Fluid Mechanics, John Wiley & Sons, 1990.

4. Šavar,M. Virag,Z. Džijan, I. Mehanika fluida (predavanja)

5. Šavar,M. Virag,Z. Džijan, I. Mehanika fluida (vježbe)

Preduvjeti za upis predmeta:

Matematika II (položen)

Mehanika II (položen)

Elementi konstrukcija I A (položen)

Predmet u nastavnom programu:

Šifra studija	Naziv studija	Razina studija	Semestar izvođenja	Obavezni/Izborni
21	Industrijsko inženjerstvo i menadžment	prijediplomski	5	obavezni
23	Mehatronika i robotika	prijediplomski	5	obavezni
181	Automatika u proizvodnji	prijediplomski	5	obavezni
182	Osiguranje kvalitete	prijediplomski	5	obavezni
183	Obradni sustavi	prijediplomski	5	obavezni
184	Preradba i montaža	prijediplomski	5	obavezni
185	Zavarene konstrukcije	prijediplomski	5	obavezni
1137	Računalno inženjerstvo	prijediplomski	5	obavezni

* predmet se ne predaje u tom semestru

Legenda

P - Predavanja

S - Seminar