Теорија граничног слоја

ID: 3305
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Црнојевић Ђ. Цветко
извођачи: Црнојевић Ђ. Цветко
контакт особа: Црнојевић Ђ. Цветко
ниво студија: докторске студије
ЕСПБ: 5
облик завршног испита: усмени

извођења

  • 1. семестар, позиција 4

циљ

Основе теорије граничног слоја се изучава у свим основним курсевима Механике флуида. Међутим ова теорија је веома комплексна како за ламинарна тако и за турбулентна струјања. Циљ предмета јесте да се изуче сви релевантни феномени ламинарног и турбулентног граничног слоја почевши од Прандтла до данашњих дана.

исход

Исход предмета јесте познавање свих релевантних феномена граничног слоја и овладавање билансним једначинама масе, кретања и енергије са специјалним применама на проучавање граничног слоја. Посебан акценат јесте на познавање специфичних математичких метода примењених за прорачун граничног слоја.

садржај теоријске наставе

Основне билансне једначине механике флуида. Основне претпоставке граничног слоја-Прандтлове једначине за раванско нестишљиво струјање. Интегралне карактеристике нестишљивог и стишљивог граничног слоја. Интегралне једначине граничног слоја. Метода Карман-Полхаузена. Решавање једначина граничног слоја развојем у ред. Налажење решења у близини тачке одвајања.СЛИЧНА РЕШЕЊА. Тачно решење за ламинарни гранични слој на равној плочи-Блазијусово решење.Решење Фолкнер-Скена. Јеначине за стишљиво струјање у граничном слоју. Кроков закон. Стјуартсонове трансформације. Слична решења за стишљиво ламинарно струјање на равној плочи.Утицај градијента притиска. Практичне формуле за прорачун стишљивог граничног слоја.Ефекти дисоцијације ваздуха.Гранични слој за мешавине гасова. ТУРБУЛЕНТНИ ГРАНИЧНИ СЛОЈ. Турбулентно струјање. Рејнолдсове једначине. Методе моделирања турбулентних напона.Једначине биласа турбулентне кинетичке енергије.Једначине за тензор Рејнолдсових напона.Размере турбуленције.Просторно-временске корелације. Спектрална анализа. Гранични слој у кружној цеви.Турбулентни нестишљиви гранични слој.Гранични слој на равној плочи, Блазијусово решење, логаритамски профил брзине, закон дефицита брзине. профили брзина и закони трења. Интермитенција границе граничног слоја. Критеријуми одвајања струје. Вртложни траг.Методе развоја у ред за проучавање турбулентних струјања.Услови спајања решења.Једначине за први и други ред решења. Гранични слој турбулентног стишљивог струјања. Гранични слој на равнојплочи-решење Ван Дриеста. Примена интегралних метода. ПРЕЛАЗ ЛАМИНАРНОГ У ТУРБУЛЕНТНИ ГРАНИЧНИ СЛОЈ. Ефекти градијента притиска, буке, закривљености зида, храпавости зида и усисавања граниничног слоја.Теорија линеарне стабилности.Једначина Ор-Сомерфелда.Критеријуми стабилности струјања. Тродимензијски гранични слој. Експерименталне методе истраживања струјања у граничном слоју. Методе нумеричког решавања једначина граничног слоја.

садржај практичне наставе

Izrada seminarskih radova aktuelnih oblasti istraživanja.

услов похађања

Nema posebnih uslova.

ресурси

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 50
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 0
лабораторијске вежбе: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
консултације: 5
дискусија/радионица: 5
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 0
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 5

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 12
тест/колоквијум: 18
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
завршни испит: 70
услов за излазак на испит (потребан број поена): 0

литература