Ústav termomechaniky AV ČR, v.v.i., ČVUT v Praze, FS, UK MFF

Prezentace na téma: "Ústav termomechaniky AV ČR, v.v.i., ČVUT v Praze, FS, UK MFF"— Transkript prezentace:

1 Ústav termomechaniky AV ČR, v.v.i., ČVUT v Praze, FS, UK MFF
Mechanika tekutin Přednášky: úterý 7:40 – 9:10 Václav Uruba home.zcu.cz/~uruba ZČU FSt, KKE Ústav termomechaniky AV ČR, v.v.i., ČVUT v Praze, FS, UK MFF Mechanika tekutin 2/13

2 Mechanika tekutin - přednášky
Úvod, pojmy, definice Statika tekutin Dynamika tekutin Navierovy-Stokesovy rovnice Bernoulliova rovnice Turbulence Stlačitelné proudění a akustika Experimentální metody Matematická simulace proudění Mezní vrstvy Obtékání těles Proudění kanály a potrubím Proudové stroje Mechanika tekutin 2/13

3 Mechanika tekutin - přednášky
Úvod, pojmy, definice Statika tekutin Dynamika tekutin Navierovy-Stokesovy rovnice Bernoulliova rovnice Turbulence Stlačitelné proudění a akustika Experimentální metody Matematická simulace proudění Mezní vrstvy Obtékání těles Proudění kanály a potrubím Proudové stroje Mechanika tekutin 2/13

4 Statika tekutin Povrchové napětí (kapilární jevy)
Pascalův, Eulerův a Archimedův zákon Manometry Hydraulika (hydraulické systémy, lis) Atmosféra Země Stabilita plovoucího tělesa (metacentrum) Mechanika tekutin 2/13

5 Povrchové napětí Mechanika tekutin 2/13

6 Povrchové napětí F Tekutina σs [N/m] Voda: 0°C 0.076 20°C 0.073
Glycerin 0.063 SAE 30 olej Rtuť 0.440 Ethylalkohol 0.023 Krev, 37°C 0.058 Benzín 0.022 Mýdlová voda 0.025 Kerosene 0.028 Mechanika tekutin 2/13

7 Kapky, bubliny Mechanika tekutin 2/13

8 Kapky, bubliny Mechanika tekutin 2/13

9 Povrchové napětí - kapiláry
Mechanika tekutin 2/13

10 Povrchové napětí - kapiláry
voda: h ≅ 15 / R [mm] Rtuť: ,4 / R Kapalina (se sklem) Úhel styku [deg] voda ≈0 rtuť 130 kerosin 26 Mechanika tekutin 2/13 Kapilární elevace Kapilární deprese

11 Statika – tekutina v klidu
Hustota = měrná hmotnost: Měrná tíha: Souřadnice Elementární objem Mechanika tekutin 2/13

12 Tlak v bodě – Pascalův zákon
Tlak je skalár! px = py = pz = ps = p ALE tlaková síla p.S je vektor! Mechanika tekutin 2/13

13 Hydraulický lis fig02_05a Mechanika tekutin 2/13

14 Tlakové pole – Eulerova rovnice statiky
Element - povrchové síly Mechanika tekutin 2/13

15 Tlakové pole – Eulerova rovnice statiky
Element - objemová síla Mechanika tekutin 2/13

16 Nestlačitelná tekutina
Mechanika tekutin 2/13

17 Hydrostatické paradoxon
Mechanika tekutin 2/13

18 Různé kapaliny Mechanika tekutin 2/13

19 Stlačitelná tekutina Ideální plyn Izotermický proces 21.6.2019
Mechanika tekutin 2/13

20 Stlačitelná tekutina - příklad
2 Burj Khalifa (Emiráty, Dubai) 2010: 828m Pokles tlaku: Stlačitelné Nestlačitelné 1 Mechanika tekutin 2/13

21 Atmosféra Mechanika tekutin 2/13

22 Manometry Kapalina k [Pa/mm] Voda 9,81 Alkohol 7,6 Rtuť 133 21.6.2019
Mechanika tekutin 2/13

23 Manometry – barometr Voda 9,81m Rtuť 0,76m Rtuť ppar = 0,16Pa
Mechanika tekutin 2/13

24 Manometry Mechanika tekutin 2/13

25 Vnější zrychlení Mechanika tekutin 2/13

26 Vnější zrychlení - rotace
Mechanika tekutin 2/13

27 Hydrostatická síla na rovinné stěny
Mechanika tekutin 2/13

28 Hydrostatická síla na rovinnou plochu
Mechanika tekutin 2/13

29 Hydrostatická síla na rovinnou plochu
Mechanika tekutin 2/13

30 Hydrostatická síla na zakřivenou plochu
Horizontální složka: síla na vertikální rovinu vzniklou projekcí plochy. Vertikální složka: tíha sloupce tekutiny nad plochou (kapalina + atmosféra). Mechanika tekutin 2/13

31 Vztlak – Archimedův zákon
Těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno silou rovnající se tíze kapaliny tělesem vytlačené. Plovoucí těleso vytlačí tolik tekutiny kolik samo váží. Mechanika tekutin 2/13

32 Plovoucí tělesa Rovnováha: Vztlak = Tíha Jsou kolineární
Porušení kolineárnosti: Stabilní nestabilní METACENTRUM = průsečík vztlakové síly a osy symetrie tělesa Metacentrum nad CG STABILNÍ Metacentrum pod CG NESTABILNÍ Mechanika tekutin 2/13

33 Stabilita Rovnovážná poloha „Malá“ výchylka 21.6.2019
Mechanika tekutin 2/13

34 Děkuji za pozornost Mechanika tekutin 2/13