Nastava
Mehanika fluida II-E
Mehanika fluida II-E
Ukupno sati: 5 [3+2]
ECTS bodovi: 6.0
Nositelji kolegija: Z. Virag; I. Džijan; H. Kozmar; S. Krizmanić
Tip kolegija: temeljni
Vrsta vježbi: auditorne
Preduvjeti za upis: Mehanika fluida I, Termodinamika I
Literatura: Fancev, M.: Mehanika fluida, Tehnička enciklopecija, Zagreb, 1983.
Spurk, J.: Fluid Mechanics, Springer, Berlin, 1997.
Panton, R.: Incompressible Flow, Wiley, New York, 1984.


 

Cjelina Sadržaj predavanja Sadržaj vježbi

1

Odabrana poglavlja iz kinematike:
Analiza gibanja čestice fluida, fizikalna interpretacija tenzora brzine deformacije i tenzora vrtložnosti. Strujnice i vrtložnice.
Potencijal brzine.
Odnosi za materijalni, kontrolni i proizvoljni volumen.
  • ponavljanje iz vektorske analize i tenzorskog računa

2

Reynoldsov transportni teorem. Uvod u dinamiku fluida. Jednadžba kontinuiteta, opći oblici osnovnih zakona dinamike fluida.
  • elementarni oblici potencijalnog strujanja. Paralelno strujanje, izvor/ponor, vrtlog i dipol

3

Zakoni količine gibanja, momenta količine gibanja, održanja energije i drugi zakon termodinamike. Konstitutivne jednadžbe: Newtonov zakon viskoznosti, Fourierov zakon toplinske vodljivosti.
  • kombinacije elementarnih oblika potencijalnog strujanja. Rankinov oval, kružni cilindar.

4

Zakoni količine gibanja, momenta količine gibanja, održanja energije i drugi zakon termodinamike. Konstitutivne jednadžbe: Newtonov zakon viskoznosti, Fourierov zakon toplinske vodljivosti.
  • primjeri potencijalnog strujanja. Cirkulacijsko optjecanje cilindra, kontinuirana raspodjela singulariteta.

5

Klasifikacija strujanja fluida. Stlačivo-nestlačivo, viskozno-neviskozno, laminarno-turbulentno strujanje. Teorija sličnosti: geometrijska, kinematička i dinamička sličnost; bezdimenzijske značajke u mehanici fluida.
  • egzaktna rješenja N-S jednadžbi I

6

Turbulentno strujanje fluida. Vremensko osrednjavanje, Reynoldsove jednadžbe za turbulentno strujanje, Boussinesqueova hipoteza.
  • egzaktna rješenja N-S jednadžbi II

7

Jednadžba za kinetičku energiju turbulencije i disipaciju kinetičke energije.
  • približna rješenja N-S jednadžbi. Hidrodinamička teorija podmazivanja

8

Poluempiričke teorije turbulentnog strujanja fluida, zakon zida.
  • primjeri iz sličnosti

9

Teorija graničnog sloja. Prandtlove jednadžbe za granični sloj.
  • primjeri za turbulentni granični sloj

10

Karmanova integralna jednadžba za granični sloj. Odvajanje strujanja u graničnom sloju.
  • polhausenov postupak primjene Karmanove jednadžbe

11

Potencijalno nestlačivo strujanje fluida: Laplaceova jednadžba i Bernoullijev integral za ravninsko strujanje, opća svojstva potencijalnog strujanja. Osnosimetrično potencijalno strujanje.
  • osnove panelnih metoda za numeričko rješavanje potencijalnog strujanja

12

Rekapitulacija funkcije kompleksne varijable. Kompleksni potencijal, kompleksna brzina, elementarni oblici ravninskog potencijalnog strujanja fluida, točke zastoja.
  • primjer panelne metode za proračun ravninskog potencijalnog strujanja

13

Metoda slika, D’Alambertov paradoks, teorem kružnog cilindra, Cauchyev integralni teorem, hidrodinamička reakcija i pridružena masa, teorem Blasiusa, teorem Kutta-Žukovskog.
  • primjer proračuna graničnog sloja na profilu

14

Konformno preslikavanje, preslikavanje Žukovskog.
  • primjeri ravninskog i osnosimetričnog potencijalnog strujanja

15

Osnovne teorije krila konačne širine, inducirana brzina i inducirani otpor.
  • primjeri određivanja sile u potencijalnom strujanju




Fakultet strojarstva i brodogradnje, Ivana Lučića 5, 10002 Zagreb, p.p. 102, Hrvatska

MB 3276546; OIB: 22910368449; PIC: 996827485; IBAN: HR4723600001101346933, tel: +385 1 6168 222, fax: +385 1 6156 940