Mehanika fluida

Osnovni podaci

ECTS: 4.0

Nositelj: dr. sc. prof. Željko Andreić

Izvođač: asistent Indramani Sharma

Prijava ispita: Studomat

E-učenje: Merlin

Engleski jezik:

Detaljne informacije

VRSTA NASTAVEUKUPNO
Auditorne vježbe15
Predavanja30

Opis predmeta: Povijest mehanike fluida. Fizikalna svojstva realnih fluida. Jednadžba kontinuiteta. Eulerova jednadžba. Statika fluida. Eulerova jednadžba ravnoteže općenito i za homogeni i izotropni fluid u polju sile teže. Pascalov zakon. Barometar, piezometar i manometar. Sile statičkog tlaka. Uzgon. Plutanje tijela. Translacija i rotacija tekućine u mirovanju. Dimenzionalna analiza. Kinematika fluida. Vizualizacija toka. Dimenzionalnost strujanja. Jednadžba kontinuiteta za stacionarno strujanje tekućine. 1D pojednostavljenje jedandžbe kontinuiteta. Pojam srednje brzine i gustoće. Coriolisov koeficijent i koeficijent brzine. Protok. Izvori i ponori fluida. Vrtlozi. Dinamika fluida. Eulerova jednadžba za neviskozni fluid. 1D pojednostavljenje. Bernoullijeva jednadžba. Ravnoteža fluida okomito na strujnicu. Oblici Bernoullijeve jednadžbe za plinove i za tekućine. Bernoullijeva jednadžba za viskozni fluid. Gubici u nestlačivom fluidu. Laminarno i turbulentno strujanje. Reynoldsov broj. Hidraulički radijus. Protjecanje fluida kroz cjevovode. Gubici kod laminarnog strujanja. Hagen-Poiseuillov zakon raspodjele brzine. Koeficijenti trenja. Turbulentno strujanje. Profil brzine kod turbulentnog strujanja.Hidraulička hrapavost. Faktori trenja. Moodyev dijagram. Lokalni gubici. Izlazna energija. Istjecanje. Prelijevi. Mlazovi. Tečenje u otvorenim koritima. Jednoliko tečenje. Protočna krivulja. Specifična energija presjeka toka. Mirno i silovito tečenje. Osnove tečenja podzemnih voda.

Ciljevi predmeta: Stjecanje osnovnih znanja i vještina izmehanike fluida potrebnih
za razumijevanje stručnih predmeta na višim godinama studija. Razvijanje sposobnosti
računskog rješavanja postavljenih problema i ispravne interpretacije dobivenih
rezultata.

Uvjeti za upis predmeta i potrebne ulazne kompetencije: Položena Fizika, matematika 1, matematika 2


Ishodi učenja na razini programa kojima predmet doprinosi: geologija ležišta fluida,
bušenje I, bušotinski fluidi, osnovna svojstva ležišnih stijena i fluida,
ispitivanja u bušotini, sabiranje i transport nafte i plina I, razrada ležišta
fluida, kontrola tlaka u bušotini, bušenje, hidrologija i hidrogeologija, vjetrenje
i odvodnjavanje.


Očekivani ishodi učenja na razini predmeta: razumijevanje temeljnih principa
mehanike fluida, poznavanje osnovnih empirijskih zakoitosti, tečno baratanje
matematičkim aparatom u mjeri u kojoj je on potreban u mehanici fluida, sposobnost
samostalnog postavljanja i rješavanja jednostavnih problema iz područja mehanike
fluida, samostalna analiza i grafičko prikazivanje rezultata vlastitih proračuna.



Sadržaj predmeta razrađen prema satnici nastave:


1. Uvod. Povijest mehanike fluida.

2. Fizikalna svojstva realnih fluida. Jednadžba kontinuiteta. Euler-ova jednadžba.

3. Statika fluida. Euler-ova jednadžba ravnoteže opčenito i za homogeni i izotropni
fluid u polju sile teže. Pascal-ov zakon. Barometar, piezometar i manometar.

4. Sile statičkog tlaka. Uzgon. Plutanje tijela. Translacija i rotacija tekućine u
mirovanju. Dimenzionalna analiza.

5. Kinematika fluida. Vizualizacija toka. Dimenzionalnost strujanja. Jednadžba
kontinuiteta za stacionarno strujanje tekućine. 1D pojednostavljenje jedandžbe
kontinuiteta. Pojam srednje brzine i gustoće. Coriolis-ov koeficijent i koeficijent
brzine. Protok. Izvori i ponori fluida. Vrtlozi.

6. Dinamika fluida. Euler-ova jednadžba za neviskozni fluid. 1D pojednostavljenje.
Bernoulli-jeva jednadžba.

7. Ravnoteža fluida okomito na strujnicu. Oblici Bernoulli-jeve jednadžbe za
plinove i za tekućine. Bernoulli-jeva jednadžba za viskozni fluid. Gubici u
nestlačivom fluidu.

8. Laminarno i turbulentno strujanje. Reynolds-ov broj. Hidraulički radijus.
Protjecanje fluida kroz cjevovode. Gubici kod laminarnog strujanja. Hagen-
Poiseuill-ov zakon raspodjele brzine. Koeficijenti trenja.

9. Turbulentno strujanje. Profil brzine kod turbulentnog strujanja.

10. Hidraulička hrapavost. Faktori trenja. Moody-ev dijagram.

11. Lokalni gubici.

12. Izlazna energija. Istjecanje. Prelijevi. Mlazovi.

13. Tečenje u otvorenim koritima. Jednoliko tečenje. Protočna krivulja.

14. Specifična energija presjeka toka. Mirno i silovito tečenje.

15. rezervni termin.

 

Literatura:

LITERATURAVRSTA LITERATURE
Digitalni udžbenik: Temelji mehanike fluida, RGNF 2012.Obavezna
1. W. Mizerski, Formule i tablice, Element 2000, ISBN 953-197-126-9 2. R. Žugaj, Hidrologija, Sveučilište u Zagrebu 2000, ISBN 953-96303-7-1 3. M. Pečornik, Tehnička mehanika fluida, Školska knjiga 1985 4. M. Pečornik, Zbirka zadataka iz mehanike fluida, Školska knjiga 1995, ISBN 953-0-31602-X 5. R. V. Giles et al, Fluid mechanics and hydraulics, McGraw-Hill 1994, ISBN 0-07-020509-4 6. V. Jović, Osnove hidromehanike, Element 2006., ISBN 978-953-197-681-7Neobavezna
 

Nastava

5. semestar - izvanredni predmet studija Geološko inženjerstvo

NAVIGACIJA