|
Vyučující
|
-
Havlica Jaromír, doc. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
The course is intended particularly for students who deal with continuum fluid modeling within their dissertation. The course deepens student's knowledge of hydrodynamics: - Physical properties of fluids: solid phase, liquids, gases, continuum, characteristic properties of gases and liquids, surface phenomena and surface tension - Momentum transport under different flow conditions: diffusion and convective momentum transport in fluid flow, viscosity of gases and liquids, comparison of diffusion and convective mechanisms, description of various flow regimes - Viscous fluid dynamics: surface forces, equations of fluid motion, boundary conditions for fluid flow, non- Newtonian fluids, 1D viscous flow of Newtonian and non-Newtonian fluids, equations of motion in different coordinate systems - Potential flow: definitions, properties and examples of potential flow, forces acting on a barrier in potential flow, linear waves on surface of ideal fluid - Vorticity: definition, concept of vorticity, dynamics of vorticity, rotating fluid, formation of secondary flows - Fluid flow at small Reynolds number: introduction, Stokes equation, forces and torques acting on a moving rigid body, velocity field around a moving sphere, constraints on Stokes flow description, suspension dynamics, flow in porous structures - Boundary layer: flow near the planar plate, Prandtl's theory, velocity profiles in boundary layer, boundary layer separation, aerodynamics and boundary layer, boundary layer and mass and heat transport - Turbulence: introduction, basic turbulent flow equations, statistical description of turbulence, Reynolds equations, homogeneous and isotropic turbulence, Kolmogor's theory, turbulence scales, boundary layer, other aspects of turbulence
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
nespecifikováno
|
|
Výstupy z učení
|
Kurz je určený zejména studentům, kteří se v rámci své dizertační práce zabývají spojitým modelováním tekutin. Kurz rozšiřuje znalosti studenta z hydrodynamiky: - Fyzikální vlastnosti tekutin: pevná fáze, kapaliny, plyny, kontinuum, charakteristické vlastnosti plynů a kapalin, povrchové jevy a povrchové napětí - Transport hybnosti za různých tokových podmínek: difúzní a konvektivní transport hybnosti při proudění tekutin, viskozity plynů a kapalin, porovnání difúzních a konvektivních mechanizmů, popis různých průtokových režimů - Dynamika viskózních tekutin: povrchové síly, rovnice pohybu kapaliny, okrajové podmínky pro tok tekutin, nenewtonské kapaliny, 1D viskózní tok newtonovských a nenewtonovských tekutin, rovnice pohybu v různých souřadnicových soustavách - Potenciální tok: definice, vlastnosti a příklady potenciálního toku, síly působící na překážku v potenciálním toku, lineární vlny na povrchu ideální tekutiny - Vířivost: definice, koncept vířivosti, dynamika vířivosti, rotující tekutina, vznik sekundárních toků - Tok tekutiny s malým Reynoldsovým číslem: úvod, Stokesova rovnice, síly a krouticí momenty působící na pohybující se pevné těleso, rychlostní pole kolem pohybující se koule, omezení Stokesova popisu proudění, dynamika suspenzí, tok v porézních strukturách - Mezní vrstva: proudění v blízkosti rovinné desky, Prandtlova teorie, rychlostní profily uvnitř mezní vrstvy, odtržení mezní vrstvy, aerodynamika a mezní vrstva, mezní vrstva a transport hmoty a tepla - Turbulence: úvod, základní rovnice turbulentního toku, statistický popis turbulence, Reynoldsovy rovnice, homogenní a izotropní turbulence, Kolmogorova teorie, škály turbulence, mezní vrstva, další aspekty turbulence
|
|
Předpoklady
|
nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
nespecifikováno
|
|
Doporučená literatura
|
|