Mehanika fluidov

Pogojev za vključitev v delo ni.

Kinematika mehanike fluidov:
Eulerjev opis gibanja. Tenzor deformacijskih hitrosti. Materialni odvod in transportni izrek. Tokovnice, tirnice, slednice in vrtinčnice.
Fizikalno mehanske osnove:
Pojem površinske sile in napetostnega tenzorja. Zakon o ohranitvi mase. Cauchyjeva momentna enačba. Termodinamični principi. Konstitutivna zveza med napetostjo in tenzorjem deformacijskih hitrosti. Hidrostatika.
Newtonovi fluidi:
Pojem viskoznosti. Navier-Stokesova enačba. Primeri laminarnega viskoznega toka, ravninski Coettov tok, Poiseuillev tok, Stokesova naloga. Difuzija in konvekcija vrtinčnosti. Turbulenca.
Idealen fluid:
Eulerjeva enačba. Bernoullijev izrek. Potencialni tok nestisljivega fluida. Reševanje ravninskega potencialnega toka z metodo kompleksnih potencialov. Potencialni tok stisljivega fluida, akustična aproksimacija.
Pregled numeričnih metod reševanja enačb mehanike fluidov:
Ohranitveni zapis enačb gibanja. Metoda končnih volumnov. Pregled osnovnih modelnih primerov.

1. G. K. Batchelor: An introduction to fluid dynamics, Cambridge [etc.] : Cambridge University Press, 2010.
2. A. J. Chorin, J. E. Marsden: A mathematical introduction to fluid mechanics, New York : Springer, cop. 1979.
3. J. H. Spurk: Fluid mechanics : problems and solutions, Berlin : Springer, cop. 1997.
4. L. Škerget: Mehanika tekočin, V Mariboru : Tehniška fakulteta ; v Ljubljani : Fakulteta za strojništvo, 1994.

Cilj predmeta je pridobiti osnovna znanja s področja mehanike fluidov. Pridobljeno znanje omogoča nadaljni samostojni študij mehanike fluidov.

Znanje in razumevanje:
Poznavanje in razumevanje osnovnih pojmov in principov iz mehanike fluidov
Uporaba:
Temelj za nadgraditev osvojenega znanja s specifičnimi znanji iz prakse s področja mehanike fluidov. Osnova za nadaljnji specialistični študij mehanike fluidov.
Refleksija:
Povezovanje osvojenega matematičnega znanja v okviru enega predmeta in njihova uporaba na področju mehanike fluidov.
Prenosljive spretnosti – niso vezane le na en predmet:
Celovit pogled na mehaniko fluida v okviru mehanike kontinuuma. Sposobnost reševanja nalog in problemov iz sorodnih področij uporabne matematike.

predavanja, vaje, domače naloge, konzultacije

Tedenske domače naloge
Zagovor domačih nalog

Ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno) (po Statutu UL)

MEJAK, George. Finite element solution of a model free surface problem by the optimal shape design approach. International journal for numerical methods in engineering, ISSN 0029-5981. [Print ed.], 1997, vol. 40, str. 1525-1550. [COBISS-SI-ID 9983833]
MEJAK, George. Numerical solution of Bernoulli-type free boundary value problems by variable domain method. International journal for numerical methods in engineering, ISSN 0029-5981. [Print ed.], 1994, let. 37, št. 24, str. 4219-4245. [COBISS-SI-ID 8166745]
MEJAK, George. Finite element analysis of axisymmetric free jet impingement. International journal for numerical methods in fluids, ISSN 0271-2091, 1991, let. 13, št. 4, str. 491-505. [COBISS-SI-ID 8167769]