Fluid Mechanics

jsou definovány základní vlastnosti tekutin, definiční vztahy a jednotky

viskozita tekutin a její význam pro popis chování reálných tekutin

definice povrchového napětí, smáčivost povrchů, projevy v praxi

definice integrálu a jeho fyzikální interpretace

Úvod do mechaniky tekutin se neobejde bez základních matematických pojmů. Budou se týkat derivace integrálu a integrálu z derivace. Tyto pojmy budou objasněny zjednodušeně a pokud možno graficky. Jsou s výhodou používány v zákonu o zachování hmotnosti a v druhém Newtonovu pohybovém zákonu.

Popis proudění je založen na určení základních veličin proudění a jejich změn (derivacích) vzhledem k času resp. souřadnicím. Vzhledem k proudící tekutině se použije speciální typ derivace sledující pohyb – substanciální derivace.

Jsou vysvětleny rozdílnosti Lagrangeovy a Eulerovy metody při popisu proudění. Rozdíly jsou objasněny na praktických příkladech.

Je vysvětleno prostorové řešení základních zákonů proudění a ilustrováno na řešení praktických příkladů.

Vývoj analytického popisu proudění tekutiny je založen na vyjádření fyzikálních zákonů vhodnou matematickou formou. Základní fyzikální zákony platí pro každé proudění nezávisle na povaze tekutiny. Prvním z nich je Zákon zachování hmotnosti aplikovaný pro proudění v prostorové (trojrozměrné) oblasti.

Základní fyzikální zákony platí pro každé proudění nezávisle na povaze tekutiny. Tyto zákony platí jak pro proudění v prostoru, tak i pro proudění v trubici. Jsou formulůovány základní rovnice jednorozměrného proudění a uvedeny příklady řešení.

Rovnice Bernoulliho a rovnice kontinuity jsou nejznámější a nejpoužívanější rovnice při proudění kapalin a plynů. Uplatnění se nachází v problematice potrubních rozvodů tekutin s čerpadly, městských vodovodních systémů, v hydromechanice, pneumatice a termomechanice.

Je vysvětlen laminární a turbulentní režim proudění v trubici a porovnány základní charakteristiky obou rewžimů.

Hydraulické odpory v potrubí se projeví úbytkem mechanické energie. Vzhledem ke složitosti a velké variabilitě tvarovek a armatur se tato energie do Bernoulliho rovnice zavádí pomocí ztrátových součinitelů.

Je vysvětlena problematika hydraulického rázu, příčiny vzniku a důsledky.
Je uveden experiment pro vyšetření hydraulického rázu v hadici.