V. semestar sveučilišnog preddiplomskog studija Strojarstvo
Tjedno opterećenje: 3P + 2V
ECTS bodovi: 6
Nositelj kolegija
prof.dr.sc. Marija Živić, redovita profesorica u trajnom zvanju
konzultacije uz prethodni dogovor na e-mail, ured G3
mzivic@unisb.hr
Izvođači kolegija
dr.sc. Antun Barac, viši asistent
konzultacije uz prethodni dogovor na e-mail, ured G104a
abarac@unisb.hr
Matej Đuranović, mag.ing.mech., asistent
konzultacije uz prethodni dogovor na e-mail, ured G107
mduranovic@unisb.hr
Željko Zmaić, dipl.ing., stručni suradnik
konzultacije uz prethodni dogovor na e-mail, ured G3a
zzmaci@unisb.hr
Okvirni sadržaj predmeta
Svojstva fluida. Realni idealni fluid. Viskoznost. Određivanje viskozne sile. Viskozimetar. Jednadžba gibanja mlaza. Sile u fluidu. Jednadžba gibanja čestice fluida. Stlačivost kapljevina. Kriteriji nestlačivisti strujanja. Ravnoteža čestice fluida.
Statika fluida u polju sile teže. Pascalov zakon. Mjerenje tlaka. Manometri. Diferencijalni manometar. Hidraulički tijesak. Barometri. Sila hidrostatskog tlaka na ravne površine. Sila hidrostatskog tlaka na zakrivljene površine. Hidrostatski uzgon. Mjerenje gustoće. Kinematika fluida. Eulerov i Lagrangeov opis strujanja. Materijalna derivacija. Trajektorije i strujnice. Bernoullijeva jednadžba. Mjerenje brzine. Pitotova i Prandtl- Pitotova cijev. Mjerenje protoka. Venturijeva cijev. Sifon. Dinamika fluida. Integralni oblici osnovnih fizikalnih zakona: zakon održanja mase, količine gibanja, momenta količine gibanja i zakon mehaničke energije. Osnovni zakoni za jednodimenzijsko strujanje. Modificirana Bernoullijeva jednadžba. Grafički prikaz sadržaja Bernoullijeve jednadžbe. Kavitacija. Dimenzijska analiza optjecanja tijela. Dimenzijska analiza strujanja u cijevima (Darcy-Weisbachova formula). Hidraulički proračun cjevovoda: Linijski gubici. Lokalni gubici. Energetske karakteristike hidrauličkih strojeva. Proračun pada tlaka, protoka i promjera cjevovoda. Proračun cjevovoda neokruglog presjeka.
Oblici provođenja nastave i način provjere znanja
Predavanja.
Vježbe: auditorne, računalne.
Tokom odvijanja nastave provjera znanja rješavanjem testova.
Cilj kolegija
Naučiti studente primjenjivati osnovne zakone mehanike fluida u integralnom obliku i rješavati primjere iz primjene u inženjerskoj praksi.
Način polaganja ispita
Pismeni i usmeni
Popis literature potrebne za studij i polaganje ispita
- Virag, Z.: Mehanika fluida-odabrana poglavlja, primjeri i zadaci, FSB Zagreb, 2002.
- Živić, M.: predavanja i vježbe iz Mehanike fluida
Popis literature koja se preporučuje kao dopunska
- Fancev, M.: Mehanika fluida, članak u Tehničkoj enciklopediji br. 8, 1982.
- Cengel, Y., A.; Cimbala, J., M: Fluid Mechanics (with Student Resources DVD), Fundamentals and Application, Mc Graw Hill, 2009.
Ishodi učenja
- Prepoznati različite tipove strujanja fluida koji se pojavljuju u praksi
- Odrediti promjene tlaka u fluidu u mirovanju i sile fluida koje djeluju na ravne i zakrivljene uronjene površine te silu uzgona
- Razumjeti upotrebu i ograničenja Bernoullijeve jednadžbe
- Primijeniti Bernoullijevu jednadžbu za rješavanje različitih problema strujanja fluida
- Koristiti jednadžbu količine gibanja za određivanje sile na konstrukcije pri strujanju fluida
- Izvršiti hidraulički proračun jednostavnih cjevovoda
- Primijeniti osnovne jednadžbe na rotirajuće cjevčice
- Odrediti opći oblik jednadžbi u mehanici fluida primjenom dimenzijske analize
Povezivanje ishoda, učenja, nastavnih metoda i procjena ishoda učenja
| Nastavna aktivnost | ECTS | Ishod učenja | Aktivnost studenata | Metode procjenjivanja | Bodovi min-max |
|---|---|---|---|---|---|
| Pohađanje predavanja | 1,5 | 1-6 | Prisutnost uz aktivno sudjelovanje | Evidencija uz kratku usmenu provjeru znanja | 0-5 |
| Pohađanje vježbi | 1 | 1-7 | Prisutnost uz aktivno sudjelovanje | Evidencija | 5-5 |
| Kontinuirana provjera znanja | 2 | 2, 4 5 ,6 | Pismena provjera znanja | 3 kontrolne zadaće ili pismeni ispit | 30-60 |
| Završni ispit | 1,5 | 1-6 | Pismena i usmena provjera znanja | Usmeni ispit | 15-30 |
| Ukupno: | 6 | 50-100 |