Detail předmětu
Fluidní inženýrství
FSI-LFI Ak. rok: 2023/2024 Zimní semestr
Záměrem předmětu Fluidní inženýrství je informovat o využívání vlastností tekutin a jejich tečení v různých technologiích průmyslu a zemědělství.
Východiskem jsou základní rovnice hydrodynamiky a na základě jejich analýzy se vysvětlují různé principy hydraulických a pneumatických prvků, strojů a mechanismů.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
6
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Základy Hydrodynamiky, Termomechaniky, Dynamiky těles, řešení diferenciálních rovnic
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Zápočet – účast na cvičení a řešení zadaných úloh, písemné testy.
Zkouška – písemná (bez získaného zápočtu nelze absolvovat zkoušku).
Hodnocení dle stupnice ECTS.
Semináře, písemné úlohy na cvičeních
Učební cíle
Rozšířit znalosti získané v základním kurzu Hydromechaniky. Naučit se pracovat s různým zápisem základních rovnic popisujících proudění tekutin a použít je při řešení vhodně zvolených cvičných úloh. Prohloubit znalosti z propojení matematického popisu fyzikálních dějů spojených s prouděním tekutin.
Znalost aplikované hydrodynamiky a na jejím základě odvozování principů základních hydraulických prvků a mechanismů.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace ENI: Energetické inženýrství, povinný
Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace FLI: Fluidní inženýrství, povinný
Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace TEP: Technika prostředí, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Pojem makroskopické částice. Pohybová rovnice makroskopické částice.
2. Zákon o zachování hmotnosti. Eulerovo a Lagrangeovo pojetí kontinua.
3. Bernoulliova rovnice, disipační funkce.
4. Princip diskového čerpadla.
5. Kavitace, užitečná práce viskózních sil.
6. Bernoulliova rovnice v rotujícím prostoru.
7. Princip odstředivého čerpadla.
8. Síla, působící na pevnou plochu a tuhou částici obtékanou tekutinou.
9. Aplikace na trysky.
10. Princip Peltonovy turbiny.
11. Stlačitelnost kapaliny, aplikace zákona o zachování hmotnosti na principu ejektoru a mamutového čerpadla.
12. Vlnová rovnice, vodní ráz a jejich aplikace.
13. Šíření zvukových vln v tekutinách.
Cvičení
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Aplikace Bernoulliovy rovnice na řešení potrubních sítí. Aplikace Bernoulliovy rovnice na proudění v trysce – pulsní trysky. Diskové čerpadlo – základní vlastnosti. Odstředivé čerpadlo – základní vlastnosti.Vodní ejektor – návrh. Bezierovy křivky a plochy. Mamutové čerpadlo – konstrukce, aplikace zákona o zachování hmotnosti stlačitelné kapaliny. Plynový akumulátor a jeho charakteristika. Využití vodního rázu – vodní trkač.