FESB NASTAVA
Loading...
    Prijediplomski
    130 Strojarstvo
    4. semestar
    Nema predmeta

    Mehanika fluida 1

    (FESC11)
    2024/25 godina
    preduvjeti za upis
    Matematika 1, Matematika 2, Mehanika 2
    ciljevi predmeta

    Prikazati i rastumačiti fizikalne značajke strujanja fluida. Stvoriti jaku bazu znanja s općim glavnim jednadžbama uz sposobnost njihovog pojednostavljenja za rješavanje inženjerskih problema. Shvatiti posebnost Eulerovog opisa gibanja i posljedice na definiranje ubrzanja. Razviti sposobnost primjene koncepta kontrolnog volumena na probleme mehanike fluida. Shvatiti načela sličnosti strujanja i postavke dimenzijske analize. Razlikovati laminarno i turbulentno strujanje i posljedice razlike. Razumjeti pojam gubitka specifične mehaničke energije u viskoznom fluidu.

    očekivani ishodi učenja

    Student će biti sposoban:
    – Odrediti raspodjelu-promjenu tlaka u (relativno) mirujućem fluidu konstantne i promjenjive gustoće za različite specifične masene sile
    – Izračunati silu tlaka mirujućeg i relativno mirujućeg fluida na ravnu i zakrivljenu površinu, silu uzgona, te njihov položaj.
    – Odrediti volumenski i maseni protok za umjereno složene probleme uz korištenje jednadžbe kontinuiteta.
    – Kritički primijeniti Bernoullijevu jedn.za različite probleme stacionarnog strujanje nestlačivog i stlačivog fluida ( istjecanje kroz otvore, kvazistacionarni problem, rotirajuća strujnica)
    – Kritički primijeniti jednadžbu količine gibanja i momenta količine gibanja
    – Izvesti značajke naravnog strujanja temeljem rezultata modelskog ispitivanja
    – Generirati bezdimenzijske veličine primjenom jednostavnih metoda dimenzijske analize.
    – Uporabiti modificiranu Bernoullijevu jednadžbu za strujanje realnog fluida
    – Procijeniti točnost proračuna linijskih i mjesnih hidrauličkih gubitaka u ovisnosti o stanju površine stijenke kanala i Re broju.
    – Analizirati raspodjelu protoka i tlaka nestlačivog fluida za umjereno složenu cijevnu mrežu

    nositelji predmeta
    nastava i predavači
     
    Predavanja
    45 sati
    3 sata tjedno × 15 tjedana
     
    30 sati
    2 sata tjedno × 15 tjedana
     
    Laboratorijske vježbe
    15 sati
    1 sat tjedno × 15 tjedana
    sadržaj

    Uvod. Svojstva fluida. Statika: Pascalov zakon, Eulerove jedn. statike, sila tlaka na ravne/zakrivljene plohe, uzgon, stabilnost plivanja. Kinematika: ubrzanje u Eulerovim koord., strujnica, strujna cijev, maseni/volumenski protok. Dinamika: jedn. kontinuiteta, Eulerove jedn, Bernoullijev integral-energetsko tumačenje, Coriolisov koeficijent; promjena tlaka poprijeko na strujnicu, stacionarno strujanje stlačivog fluida, brzina zvuka, Machov stožac, Hugoniot-ove jedn, izentropsko strujanje kroz konvergentno-divergentni kanal, jedn. (momenta) količine gibanja, teorija sličnosti, kriteriji sličnosti. Strujanje realnog fluida: naprezanje u realnom fluidu laminarno i turbulentno strujanje, graničan sloj, profil brzine u kružnoj cijevi, logaritamski zakon brzine, gubitak mehaničke energije zbog otpora strujanja, koeficijent trenja, Nikuradse-ovi pokusi, mjesni otpori, strujanje u cjevovodu, strujanje u otvorenim kanalima.

    preporučena literatura
    • Milas Z. : Mehanika fluida 1, FESB, Split, 2015

    • Virag Z. : Mehanika fluida-odabrana poglavlja, primjeri i zadatci, FSB, Zagreb, 2002.

    • Pilić-Rabadan Lj. : Mehanika fluida, Sveučilište u Splitu, 1993

    • Pehnec, I., "Predavanja iz kolegija Mehanika fluida", e-learning portal, FESB, Split.

    dopunska literatura
    • White F.M.: Fluid Mechanics, McGraw Hill, New York

    jezik poduke
    Hrvatski
    način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula

    Mišljenja studenata o kvaliteti nastave putem anketa.
    Nastavnici koji podučavaju srodne predmete surađuju i zajednički vode brigu o kvaliteti nastave.

    ispit (način polaganja, ispitni rokovi)

    Tijekom semestra bit će dva međuispita (kolokvija) na kojima će se pismeno provjeravati sposobnost rješavanja numeričkih primjera i teorijsko znanje. Prvi međuispit je u sredini semestra, a drugi na završetku semestra.
    Uvjet za pozitivnu ocjenu međuispita je 50% bodova na numeričkom i 50% bodova na teorijskom dijelu.
    Na završnom ispitu studenti polažu dijelove gradiva koje nisu položili na međuispitima i zaključno se može i usmeno provjeravati znanje.

    Studenti koji ne polože ispit preko kolokvija polažu pismeni ispit koji sadrži do 8 numerička zadatka i do 12 pitanja iz teorije.
    Konačan broj bodova utvrđuje se na sljedeći način:
    -Bodovi(%)= ((T1+Z1) + (T2+Z2))/4
    T1, Z1, T2, Z2 - bodovi postignuti na kolokvijima (T-teorijski dio/Z-zadaci) izraženi u postotcima
    -Bodovi(%)= (T+Z)/2
    T, Z - bodovi postignuti na ispitnom roku (T-teorijski dio/Z-zadaci) izraženi u postotcima
    Dovoljan uvjet za polaganje ispita je po 50% bodova iz oba numerička dijela i po 50% bodova iz oba teorijska dijela uključujući i završnu usmenu provjeru znanja.

    Konačna ocjena utvrđuje se prema apsolutnom sustavu ocjenjivanja prema ostvarenim bodovima na sljedeći način:
    - od 50% do 61% bodova ocjena dovoljan (2),
    - od 62% do 74% bodova ocjena dobar (3),
    - od 75% do 87% bodova ocjena vrlo dobar (4),
    - od 88% do 100% ocjena izvrstan (5).

    Student je dužan sudjelovati u radu svih oblika nastave te prisustvovati predavanjima, auditornim i laboratorijskim vježbama.
    Ispitni rokovi: prema rasporedu FESBa.

      Nastavne jedinice za Predavanja Broj sati
    1.

    Uvod: Sile i naprezanja u fluidu.
    Svojstva fluida:gustoća i ovisnost gustoće o tlaku i temperaturi.

    3 sata
    2.

    Usporedba gibanja fluidnog i krutog lika, Newton-ov zakon viskoznosti, dinamička i kinematička viskoznost, ovisnost viskoznosti o temperaturi i tlaku, ne-Newton-ovi fluidi.

    3 sata
    3.

    Površinska napetost i kut kvašenja, Laplace-ova jedn. površinske napetosti. Statika: Pascal-ov zakon.

    3 sata
    4.

    Euler-ova jedn statike, izobara, raspodjela tlaka u nirujućem i rel. mirujućem fluidu. Sila tlaka mirujućeg fluida na ravnu površinu, položaj sile.

    3 sata
    5.

    Komponente sile tlaka na zakrivljenu površinu i njihov položaj . Sila uzgona.

    3 sata
    6.

    Kinematika: Euler-ov opis gibanja, ubrzanje u Euler-ovim koord., strujnica-strujna cijev i strujna nit, podjela strujanja.

    3 sata
    7.

    Volumenski i maseni protok. Dinamika: Jednadžba kontinuiteta, posebni oblici j.k u integralnom obliku

    3 sata
    8.

    Bernoulli-jeva jedn. , energetsko tumačenje B.j., Coriolis-ov koeficijent, B.j. za rotirajući koord. sustav, primjeri primjene B.j

    3 sata
    9.

    Strujanje stlačivog idealnog fluida, izentropsko strujanje, Hugoniot-ove jedn.

    3 sata
    10.

    Jednadžba količine gibanja i jedn momenta količine gibanja, ( u inercijskom i neinercijskom koord. sustavu), sila fluida na obstrujavane površine

    3 sata
    11.

    Teorija sličnosti, kriteriji sličnosti (Re, Fr, Eu, We, Gr, M), potpuna i nepotpuna sličnost.

    3 sata
    12.

    Strujanje realnog fluida. Navier-Stokes-ove jedn. Gubitak mehaničke energije i podjela gubitaka

    3 sata
    13.

    Laminarno i turbulentno strujanje, kritičan Re broj, intenzitet turbulencije, graničan sloj,

    3 sata
    14.

    Raspodjela tangencijalnog naprezanja u razvijenom cijevnom toku, profili brzine za laminarno i turbulentno strujanje

    3 sata
    15.

    Darcy –Weisbachov formula, koeficijent trenja, koeficijenti lokalnih gubitaka. Nikuradse-ov i Moody-jev dijagram, složeni cjevovod. Nestacionarni efekti.

    3 sata
      Nastavne jedinice za Auditorne vježbe Broj sati
    1.

    Uvod: Sile i naprezanja u fluidu.
    Svojstva fluida:gustoća i ovisnost gustoće o tlaku i temperaturi.

    2 sata
    2.

    Newton-ov zakon viskoznosti, dinamička i kinematička viskoznost, ovisnost viskoznosti o temperaturi i tlaku, ne-Newton-ovi fluidi.

    2 sata
    3.

    Usporedba deformacije krutog i fluidnog tijela. Površinska napetost i kut kvašenja, Laplace-ova jedn. površinske napetosti. Statika:Pascal-ov zakon

    2 sata
    4.

    Euler-ova jedn statike, izobara, raspodjela tlaka u nirujućem i rel. mirujućem fluidu. Sila tlaka mirujućeg fluida na ravnu površinu, položaj sile.

    2 sata
    5.

    Komponente sile tlaka na zakrivljenu površinu i njihov položaj . Sila uzgona.

    2 sata
    6.

    Kinematika: Euler-ov opis gibanja, ubrzanje u Euler-ovim koord., strujnica-strujna cijev i strujna nit, podjela strujanja.

    2 sata
    7.

    Volumenski i maseni protok. Dinamika: Jednadžba kontinuiteta u diferencijalnom i integralnom obliku, posebni oblici j.k.

    2 sata
    8.

    Eulerova jedn, Bernoulli-jeva jedn. , energetsko tumačenje B.j., Coriolis-ov koeficijent, B.j. za rotirajući koord. sustav, primjeri primjene B.j

    2 sata
    9.

    Strujanje stlačivog idealnog fluida, izentropsko strujanje, Hugoniot-ove jedn.

    2 sata
    10.

    Jednadžba količine gibanja i jedn momenta količine gibanja, ( u inercijskom i neinercijskom koord. sustavu), sila fluida na obstrujavane površine

    2 sata
    11.

    Teorija sličnosti, kriteriji sličnosti (Re, Fr, Eu, We, Gr, M), potpuna i nepotpuna sličnost.

    2 sata
    12.

    Strujanje realnog fluida. Navier-Stokes-ove jedn. Gubitak mehaničke energije i podjela gubitaka

    2 sata
    13.

    Laminarno i turbulentno strujanje, kritičan Re broj, intenzitet turbulencije, graničan sloj,

    2 sata
    14.

    Raspodjela tangencijalnog naprezanja u razvijenom cijevnom toku, profili brzine za laminarno i turbulentno strujanje

    2 sata
    15.

    Darcy –Weisbachov formula, koeficijent trenja, koeficijenti lokalnih gubitaka. Nikuradse-ov i Moody-jev dijagram, složeni cjevovod. Nestacionarni efekti.

    2 sata
      Nastavne jedinice za Laboratorijske vježbe Broj sati
    1.

    Gustoća fluida

    2 sata
    2.

    Viskoznost fluida

    2 sata
    3.

    Površinska napetost

    2 sata
    4.

    Tlak i mjerenja tlaka, sile tlaka mirujućeg fluida na ravnu i zakrivljenu površinu

    2 sata
    5.

    Istjecanje, koeficijent kontrakcije

    2 sata
    6.

    Reynoldsov pokus

    1 sat
    7.

    Koeficijent trenja i koeficijenti mjesnih gubitaka

    2 sata
    Niste više prijavljeni

    Istekla vam je prethodna prijava te se morate ponovno prijaviti.

    Nastao je problem u radu sustava

    Informacije o problemu smo pohranili i nastojat ćemo ga riješiti. Ako vas ova greška sprječava da obavite nešto važno, možete nas odmah kontaktirati na helpdesk@fesb.hr.

    Vaš preglednik nije podržan

    Koristite web preglednik koji nije podržan. Za puno korisničko iskustvo, preuzmite najnoviju inačicu vašeg preglednika.