Одабрана поглавља из механике флуида

ID: 3587
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Лечић Р. Милан
извођачи: Лечић Р. Милан, Милићев С. Снежана, Стевановић Д. Невена, Ћоћић С. Александар
контакт особа: Лечић Р. Милан
ниво студија: докторске студије
ЕСПБ: 5
облик завршног испита: писмени

извођења

  • 2. семестар, позиција 1

циљ

Имајући у виду да је механика флуида базна теоријска наука то је циљ курса да се студенти упознају са основним законима одржања: материје, кретања и енергије и да овладају неким методама рашавања проблема струјања. Зато се у курсу проучавају различите математичке методе базиране на: аналитичком приступу (ако је то могуће, развоју решења у ред, разним трансформацијама, сличним решењима, итд., са којима је могуће доћи до решења струјања у неким практичним, релативно једноставнијим случајевима или геометријама).

исход

Као исхо проучавања курса механике флуида јесте да докторанти спознају начине коректне примене једначина и метода прорачуна. Због сложености основног система једначина који описује струјање неопходно је да истраживачи, при решавању конкретних случајева струјања, уоче начине упрошћавања полазног система једначина и под којим претпоставкама то важи; затим да препознају могућу примену неке од постојећих аналитичких или апроксимативних метода, и да стекну општи-виши ниво знања како би коректно могли да тумаче добијене резултате прорачуна.

садржај теоријске наставе

Уводна разматрања: напонско стање у флуиду, реолошки модели. Основне једначине: континуитета, Навије-Стокса и енергије у конжервативном и неконзервативном облику. Гранични и почетни услови. Нека тачна решења НС једначина: стационарно струјање око сфере (Стоксово и Озеново решење), нестационарно струјање око сфере, струјање између паралелних плоча са променљивом температуром флуида. Стационарна ламинарна струјања кроз неокругле цеви и канале. Методе за решавање основног система диференцијалних једначина. Концепт линеаризације једначина. Метода развоја решења у ред. Метода уопштене сличности: примери нестационарног ламинарног струјања преко равне плоче и нестационарно струјање раванског вртлога. Теорија хидродинамичког подмазивања: уопштене Рејнолдсове једначине за слој подмазивања, примери ламинарног струјања у раваском и осносиметричном лежају. Теорија граничног слоја: Прантлове једначине, интегралне једначине граничног слоја, метода Карман-Полхаузена, гранични слој на равној плочи без (Блазијусово решење) и са градијентом притиска (Бокс-Келерова метода). Стишљии ламинарни гранични слој, примена трансформација Стјуартсона и Крокових трансформација. Осносиметрични ламинарни млаз. Турбулентно струјање: начини осредњавања, Рејнолдсове једначине. Методе моделирања турбулентних напона: алгебарске и диференцијалне: l-путања мешања, k-l модел, k-epsilon модел, k-omega модел и др. Размере турбуленције. Теорија Колмогорова и енергетски спектар турбуленције. Просторно-временске корелације. Турбуленни гранични слој. Струјање у турбулентном раванском и осносиметричном млазу.

садржај практичне наставе

Упознавање са релевантном литературом из механике флуида - књигама и научним часописима. Израда семинарских радова из различитих актуелних области истраживања.

услов похађања

Неопходно је да су студенти на додипломским студијама слушали основне курсеве МЕХАНИКЕ ФЛУИДА.

ресурси

Из механике флуида, за потребе стицања продубљених занња, постоји доста добрих страних књига које се налазе у библиотеци Машинског факултета, или су доступне преко интернета, тако да је курс у потпуности поривен литературом. За праћење савремених достигнућа неопходно је у библиотеци користити водеће часописе: Fluid Mechanics, Physics of Fluid и др.

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

Саљников В., (1969): Динамика вискозног нестишљивог флуида, Машински факултет, Београд.; Чантрак С., (2012): Хидродинамика, Машински факултет, Београд.; Црнојевић Ц., (2014): Механика флуида, Машински факултет, Београд.;