Одабрана поглавља из механике флуида

ID: 3441
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: писмени+усмени

извођења

  • 2. семестар, позиција 1

циљ

Imajući u vidu da je mehanika fluida bazna teorijska nauka to je cilj kursa da se studenti upoznaju sa osnovnim zakonima održanja: materije, kretanja i energije i da ovladaju nekim metodama rešavanja problema strujanja. Zato se u kursu proučavaju različite matematičke metode bazirane na: analitičkom pristupu (ako je to moguće, razvoju rešenja u red, raznim transformacijama, sličnim rešenjima, itd., sa kojima je moguće doći do rešenja strujanja u nekim praktičnim relativno jednostavnijim slučajevima, ili geometrijama.

исход

Kao ishod proučavanja kursa mehanike fluida jeste da doktoranti spoznaju načine korektne primene jednačina i metoda proračuna. Zbog složenosti osnovnog sistema jednačina koji opisuje strujanje neophodno je da istraživači, pri rešavanju konkretnih slučajeva strujanja, uoče načine uprošćavanja polaznog sistema jednačina i pod kojim pretpostavkama to važi; zatim da prepoznaju moguću primenu neke od postojećih analitičkih ili aproksimativnih metoda, i da steknu opšti-viši nivo znanja kako bi korektno mogli da tumače dobijene rezultate proračuna.

садржај теоријске наставе

Uvodna razmatranja: naponsko stanje u fluidu, reološki modeli. Osnovne jednačine: kontinuiteta, Navije-Stoksa i energije u konzervativnom i nekonzervativnom obliku. Granični i početni uslovi. Neka tačna rešenja NS jednačina: stacionarno strujanje oko sfere (Stoksovo i Ozenovo rešenje), nestacionarno strujanje oko sfere, strujanje između paralelnih ploča sa promenljivom temperaturom fluida. Stacionarna laminarna strujanja kroz neokrugle cevi i kanale. Metode za rešavanje osnovnog sistema diferencijalnih jednačina. Koncept linearizacije jednačina. Metoda razvoja rešenja u red. Metoda uopštene sličnosti: primeri nestacionarnog laminarnog strujanja preko ravne ploče i nestacionarno strujanje ravanskog vrtloga. Teorija hidrodinamičkog podmazivanja: uopštene Rejnoldsove jednačine za sloj podmazivanja, primeri laminarnog strujanja u ravanskom i osnosimetričnom ležaju. Teorija graničnog sloja: Prandtlove jednačine, integralne jednačine graničnog sloja, metoda Karman-Polhauzena, granični sloj na ravnoj ploči bez (Blazijusovo rešenje) i sa gradijentom pritiska (Box-Kelerova metoda). Stišljivi laminarni granični sloj, primena transformacija Stjuartsona i Krokovih transformacija. Osnosimetrični laminarni mlaz.Turbulentno strujanje: načini osrednjavanje, Rejnoldsove jednačine. Metode modeliranja turbulentnih napona: algebarske i diferencijalne: l-putanja mešanja, k-l model, k-epsilon model, k-omega model, i dr. Razmere turbulencije. Teorija Kolmogorova i energetski spektar turbulencije.Prostorno-vremenske korelacije. Turbulentni granični sloj. Strujanje u turbulentnom ravanskom i osnosimetričnom mlazu.

садржај практичне наставе

Upoznavanje sa relevantnom literaturom iz mehanike fluida флуида - knjigama i naučnim časopisima. Izrada seminarskih radova iz različitih aktuelnih oblasti istraživanja.

услов похађања

Neophodo je da su studenti na dodiplomskim i diplomskim studijama slušali osnovne kurseve MEHANIKE FLUIDA.

ресурси

Iz mehanike fluida, za potrebe sticanja produbljenih znanja, postoji dosta dobrih stranih knjiga koje se nalaze u biblioteci Mašinskog fakulteta, ili su dostupne preko interneta, tako da je kurs u potpunosti pokriven literaturom. Za praćenje savrenih dostignuća neophodno je u biliotekama koristiti vodeće časopise: Fluid Mechanics, Physics of Fluid, i dr.

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 65
разрада и примери (рекапитулација): 0

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 0
лабораторијске вежбе: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
консултације: 4
дискусија/радионица: 0
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: 3
завршни испит: 3

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 5
тест/колоквијум: 25
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
завршни испит: 70
услов за излазак на испит (потребан број поена): 0

литература

Saljnikov V., (1969): Dinamika viskoznog nestišljivog fluida. Mašinski fakultet, Beograd.; Čantrak S., (2012): Hidrodinamika. Mašinski fakultet, Beograd.; Crnojević C., (2014): Mehanika fluida. Mašinski fakultet, Beograd.;