1141 HYA (Hydraulika)

Podobné dokumenty
Úvod. K141 HYAR Úvod 0

1141 HYA (Hydraulika)

VLASTNOSTI KAPALIN. Část 2. Literatura : Otakar Maštovský; HYDROMECHANIKA Jaromír Noskijevič; MECHANIKA TEKUTIN František Šob; HYDROMECHANIKA

KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník

Počítačová dynamika tekutin (CFD) Základní rovnice. - laminární tok -

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra Technických zařízení budov. Modelování termohydraulických jevů 3.hodina. Hydraulika. Ing. Michal Kabrhel, Ph.D.

Hydromechanické procesy Fyzikální vlastnosti tekutin

Mechanika tekutin je nauka o rovnováze a makroskopickém pohybu tekutin a o jejich působení na tělesa do ní ponořená či jí obtékaná.

5. Stavy hmoty Kapaliny a kapalné krystaly

Fyzikální vlastnosti tekutin. M. Jahoda

Vlastnosti kapalin. Povrchová vrstva kapaliny

Teoretické otázky z hydromechaniky

141 HYA (Hydraulika)

4. Kolmou tlakovou sílu působící v kapalině na libovolně orientovanou plochu S vyjádříme jako

PROCESY V TECHNICE BUDOV cvičení 3, 4

MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Mechanika - 1. ročník

Mechanika tekutin. Tekutiny = plyny a kapaliny

PROCESY V TECHNICE BUDOV 2

JEVY NA ROZHRANÍ PEVNÉHO TĚLESA A KAPALINY

LOGO. Struktura a vlastnosti kapalin

Mechanika tekutin. Hydrostatika Hydrodynamika

4 STANOVENÍ KINEMATICKÉ A DYNAMICKÉ VISKOZITY OVOCNÉHO DŽUSU

Základy fyziky + opakovaná výuka Fyziky I

1141 HYA (Hydraulika)

Mechanika kontinua. Mechanika elastických těles Mechanika kapalin

Základní pojmy a jednotky

, Brno Připravil: Tomáš Vítěz Petr Trávníček. Úvod do předmětu

Vodohospodářské stavby BS001 Hydraulika 1/3

Fyzika - Sexta, 2. ročník

Dynamika tekutin popisuje kinematiku (pohyb částice v času a prostoru) a silové působení v tekutině.

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO

5b MĚŘENÍ VISKOZITY KAPALIN POMOCÍ PADAJÍCÍ KULIČKY

Síla, vzájemné silové působení těles

Komponenta Vzorce a popis symbol propojení Hydraulický válec jednočinný. d: A: F s: p provoz.: v: Q přítok: s: t: zjednodušeně:

Mezi krystalické látky nepatří: a) asfalt b) křemík c) pryskyřice d) polvinylchlorid

Připravil: Roman Pavlačka, Markéta Sekaninová Hydrostatika

Mechanika kapalin a plynů

Fyzika kapalin. Hydrostatický tlak. ρ. (6.1) Kapaliny zachovávají stálý objem, nemají stálý tvar, jsou velmi málo stlačitelné.

Kde 1... vzduch (plyn) 2... kapalina 3... stěna

1141 HYA (Hydraulika)

Maturitní témata fyzika

Číslo materiálu Předmět ročník Téma hodiny Ověřený materiál Program

Hydrodynamika. ustálené proudění. rychlost tekutiny se v žádném místě nemění. je statické vektorové pole

Transportní jevy v plynech Reálné plyny Fázové přechody Kapaliny

12. VISKOZITA A POVRCHOVÉ NAPĚTÍ

Gymnázium, Havířov - Město, Komenského 2 MATURITNÍ OTÁZKY Z FYZIKY Školní rok: 2012/2013

3.3 Částicová stavba látky

Dynamika. Dynamis = řecké slovo síla

Příklady z hydrostatiky

Střední průmyslová škola, Hronov, Hostovského 910, Hronov. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT M/01 Strojírenství

6. Mechanika kapalin a plynů

STRUKTURA A VLASTNOSTI KAPALIN

Fyzika - Kvinta, 1. ročník

DUM č. 12 v sadě. 10. Fy-1 Učební materiály do fyziky pro 2. ročník gymnázia

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Zařízení: Rotační viskozimetr s příslušenstvím, ohřívadlo s magnetickou míchačkou, teploměr, potřebné nádoby a kapaliny (aspoň 250ml).

KAPALINY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Sekunda

Základem molekulové fyziky je kinetická teorie látek. Vychází ze tří pouček:

Základy vakuové techniky

STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK A KAPALIN

Vybrané technologie povrchových úprav. Základy vakuové techniky Doc. Ing. Karel Daďourek 2006

1 Vlastnosti kapalin a plynů

Hydrostatika a hydrodynamika

FYZIKA 6. ročník 1_Látka a těleso _Vlastnosti látek _Vzájemné působení těles _Gravitační síla... 4 Gravitační pole...

Některé základní pojmy

Maturitní otázky z předmětu FYZIKA

Dynamická viskozita oleje (Pa.s) Souřadný systém (proč)?

FYZIKA Mechanika tekutin

BIOMECHANIKA. Studijní program, obor: Tělesná výchovy a sport Vyučující: PhDr. Martin Škopek, Ph.D.

VISKOZITA A POVRCHOVÉ NAPĚTÍ

1141 HYA (Hydraulika)

Tlak v kapalinách a plynech Vztlaková síla Prodění kapalin a plynů

PŘÍKLADY Z HYDRODYNAMIKY Poznámka: Za gravitační zrychlení je ve všech příkladech dosazována přibližná hodnota 10 m.s -2.

Václav Uruba home.zcu.cz/~uruba ZČU FSt, KKE Ústav termomechaniky AV ČR, v.v.i., ČVUT v Praze, FS, UK MFF

3.1. Newtonovy zákony jsou základní zákony klasické (Newtonovy) mechaniky

Datum: Projekt: Využití ICT techniky především v uměleckém vzdělávání Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/34.

Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Inovace magisterského studijního programu Fakulty ekonomiky a managementu

Termomechanika cvičení

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

34_Mechanické vlastnosti kapalin... 2 Pascalův zákon _Tlak - příklady _Hydraulické stroje _PL: Hydraulické stroje - řešení...

I. ÚVOD DO MECHANIKY TEKUTIN

Fyzikální učebna vybavená audiovizuální technikou, fyzikální pomůcky

Centrum stavebního inženýrství a.s. Zkušebna fyzikálních vlastností materiálů, konstrukcí a budov - Zlín K Cihelně 304, Zlín Louky

Centrum stavebního inženýrství a.s. Zkušebna fyzikálních vlastností materiálů, konstrukcí a budov - Zlín K Cihelně 304, Zlín Louky

Příkon míchadla při míchání nenewtonské kapaliny

Posouzení piloty Vstupní data

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. = (pascal) tlak je skalár!!! F p = =

Zkouška: 2. Ústní pohovor

Termomechanika 9. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček

Fyzika. 6. ročník. měřené veličiny. značky a jednotky fyzikálních veličin

Construction. Lepidlo na bázi epoxidové pryskyřice. Popis výrobku. Testy. Technický list Vydání 02/2011 Identifikační č.:

Mol. fyz. a termodynamika

Okruhy k maturitní zkoušce z fyziky

Přijímací zkoušky FYZIKA

Příloha-výpočet motoru

Část 3. Literatura : Otakar Maštovský; HYDROMECHANIKA Jaromír Noskijevič, MECHANIKA TEKUTIN František Šob; HYDROMECHANIKA

Proudění vody v potrubí. Martin Šimek

Technický list Sikadur -31 CF Rapid Popis výrobku Použití Construction Vlastnosti / výhody Testy Zkušební zprávy

MECHANIKA HYDROSTATIKA A AEROSTATIKA Implementace ŠVP

Třecí ztráty při proudění v potrubí

Transkript:

ČVUT v Praze, fakulta stavební katedra hydrauliky a hydrologie (K141) Přednáškové slidy předmětu 1141 HYA (Hydraulika) verze: 09/2008 K141 FSv ČVUT Tato webová stránka nabízí k nahlédnutí/stažení řadu pdf souborů složených z přednáškových slidů předmětu 1141HYA (Hydraulika) vyučovaného na fakultě stavební ČVUT v Praze studentům bakalářského směru Stavební inženýrství. Nabízené slidy jsou dílem kolektivu autorů, zaměstnanců katedry hydrauliky a hydrologie (K141) FSv ČVUT v Praze. Soubor slidů je základní učební pomůckou předmětu 1141HYA a je volně přístupný pro učební potřeby studentů předmětu. Jiné použití slidů nebo jejich částí bez přesné citace online zdroje (nejlépe dle ČSN ISO 690-2) považuje autorský kolektiv za plagiátorství. K141 HYA Copyright

Úvod

FYZIKA MECHANIKA MECH. TEKUTIN HYDRAULIKA HYDROSTATIKA HYDRODYNAMIKA mechanika tekutin - technické úlohy rovnováhy a pohybu tekutin, vzájemný účinek tekutin a tuhých těles Stavebnictví a vodohospodářské aplikace - především VODA Hydraulika řeší za jakých vnějších podmínek, s jakými ztrátami (odpory), při jakém průtoku, při jaké hladině a tlaku, jakou formou, s jakým silovým účinkem proteče voda potrubím, trubní soustavou, korytem toku, objektem, vodním dílem nebo zemním prostředím. K141 HYA Úvod 2

TEKUTINA téměř nevzdoruje tečným (smykovým) napětím TEKUTINY KAPALINY VZDUŠINY (PLYNY, PÁRY) KAPALINA vyplňuje spojitě otevřenou nádobu, nemění samovolně svůj objem, na rozdíl od vzdušin: mění jen nepatrně svůj objem se změnami tlaku a teploty, vytváří volnou hladinu, ohraničené paprsky, blány a kapky K141 HYA Úvod 3

VNITŘNÍ molekulární elektromagnetické jevy, tepelný pohyb molekul V běžných případech se v hydraulice při řešení neuvažují, neboť hmotnému elementu lze přisoudit rozměr o několik řádu větší než je rozměr molekuly vody 10-6 mm. Výjimkou jsou jevy spojené s povrchovým napětím a kapilaritou VNĚJŠÍ projev silového pole SÍLY V KAPALINĚ POVRCHOVÉ - např. přetlakem plynů na hladinu, pístem ve válci s kapalinou OBJEMOVÉ, HMOTNOSTNÍ např. síla tíže, síla setrvačná SILOVÉ POLE NAPĚTÍ V KAPALINĚ DEFORMACE, POHYB, PROUDĚNÍ K141 HYA Úvod 4

STANDARDY V HYDRAULICE Gravitační zrychlení g = 9,80665 m s -2 9,81m s -2 Kinematická viskozita vody pro T = 12 C ν = 1,24 10 6 m 2 s -1 Měrná hmotnost vody -3 ρ 1000 kg m Atmosférický tlak = tlak na volnou hladinu p p a a = 1,013.10 10 5 Pa 5 Pa Pa = N m -2 = kg m s 2 m 2 = kg m 1 s 2 K141 HYA Úvod 5

VLASTNOSTI KAPALIN - VODY 1. Měrná hmotnost 2. Objemová roztažnost 3. Objemová stlačitelnost 4. Povrchové napětí kapilarita 5. Vazkost 6. Tokové charakteristiky kapaliny Rozpouštění látek (solí, škodlivin), suspenze, emulze, disperze, unášení splavenin (splaveninový režim vodního toku), provzdušení vodního proudu, chemické a biologické procesy (vodní toky, ČOV), Model ideální kapaliny: nevazká, objemově stálá, homogenní matematické řešení Reálná kapalina: (voda) vazká odpory experimenty součinitele K141 HYA Úvod 6

MĚRNÁ HMOTNOST dm ρ = =... = dv m ρ = V -3 [ kg m ] Δm ΔV OBJEMOVÁ ROZTAŽNOST -změna objemu vody s teplotou V = V(T ) ΔV 1 -součinitel tepelné roztažnosti β = K V0ΔT β konst β = β(t ) fyzikální tabulky (voda 18 C β= 1,8.10-4 99 C 7,2.10-4 [ K]) -počáteční objem V 0 se vztahuje zpravidla k teplotě T 0 = 0 C = 273 K - objem se vyčíslí V=V 0 +ΔV= V 0 (1+ βδt) - vztah mezi objemy V 1 a V 2 při teplotách T 1 a T V 2 2 1+β2ΔT = 2 V 1+β ΔT 1 1 1 K141 HYA Úvod 7

OBJEMOVÁ STLAČITELNOST dv V = 1 K dp ΔV - = V Δp K K = ρ C rychlost šíření tlakového rozruchu (zvuku) pro čistou vodu C=a o = 1435 ms -1 modul objem. pružnosti vody K 2.10 9 [Pa] (voda 10x stlačitelnější než beton, 100x než stavební ocel) běžně se voda uvažuje jako nestlačitelná (výjimka: hydraulický ráz stlačitelnost vody) K141 HYA Úvod 8

POVRCHOVÉ NAPĚTÍ σ hladina kapaliny či rozhraní 2 kapalin napjatost hladiny (povrchu) kapilární tlak p k df... elementární kohezní síla df σ = [N m 1 ] (koheze = působení přitažlivých sil mezi dl molekulami látek soudržnost látek), dl... element oblouku hranice kapaliny σ = f(druh kapaliny, plynu, T ) pro vodu 20 C na styku se vzduchem σ = 0,0755 Nm -1 hladinové blány, kapky, bubliny, (a) povrchové napětí + adheze (přitažlivé síly mezi povrchovými molekulami vzájemná přilnavost různých látek): kapilární elevace a vydutý meniskus u lpících kapalin (b) kapilární deprese a vypuklý meniskus u nelpící kapalin (c) význam u úzkých trubic (a) (např. půdní kapiláry) a úzkých štěrbin (d) (trhlinách ve zdivu nebo těsnění spár) K141 HYA Úvod 9

(a) kulový tvar v beztížném stavu kapka vody na skle padající kapka vody kulové vzduchové bubliny σ σ σ čočka mastnoty na hladině pro > + (např. ropná skvrna) 12 13 23 hladinová vrstva (b) voda sklo (podzemní voda - půdní kapilára); čistá voda ϕ 0 meniskus je polokoule 5 4σ cosϕ 3.10 e k = [m] ρgd D (c) rtuť - sklo (d) sací efekt zužující se štěrbiny (trhliny) K141 HYA Úvod 10

VAZKOST -vnitřní tření, odpor proti pohybu Newtonův zákon viskozity F du τ = = (-) μ [Pa] S dy du... gradient rychlosti dy dynamická viskozita kinematická viskozita ν [m 2 s -1 ] 1.79E-06 1.57E-06 1.24E-06 1.01E-06 [ Pas] μ μ ν = ρ ν = ν( T ) [ 1 m 2 s ] 5.20E-07 3.70E-07 2.90E-07 0 20 40 60 80 100 T[ C] K141 HYA Úvod 11

TOKOVÉ KŘIVKY - REOGRAMY NEWTONSKÉ KAPALINY NENEWTONSKÉ KAPALINY (neplatí Newtonův zákon viskozity) Ř: polymery, latexy, lepidla, barvy, H: rozpouštědla, škroby, malty, betony, s mezí toku: čokoláda, pasty (např. zubní), vrtné a odpadní kaly,... K141 HYA Úvod 12