Studijní předmět je zaměřen na rozšíření znalostí z oblasti hydromechaniky a hydrauliky pro použití při návrhu vodohospodářských staveb.

Přednášky:

1. Základní rovnice v hydromechanice, způsoby jejich použití.
2. Vznik mezních vrstev, hydraulická drsnost povrchu, tvar rychlostního profilu v blízkosti stěn, turbulence.
3. Ztráty mechanické energie proudu, příčiny jejich vzniku, způsob jejich vyjadřování, jejich vzájemné ovlivňování.
4. Ustálené a po částech ustálené rovnoměrné a nerovnoměrné proudění v otevřených a uzavřených korytech, způsob výpočtu, okrajové podmínky pro výpočet. Neustálené proudění, způsob výpočtu, počáteční a okrajové podmínky pro výpočet.
5. Vývarové a bezvývarové způsoby tlumení kinetické energie proudu.
6. Přelivy a stupně, hradicí konstrukce, stádia zatopení, zavzdušnění prostoru pod volně padajícími proudy (paprsky).
7. Vtoky a norné stěny, vtokové víry, česle.
8. Výtoky, volné a ponořené vodní proudy (paprsky), účinek proudu na plochy.
9. Oscilační, rázové, translační a příčné vlny, provzdušnění proudu.
10. Dělení a stékání proudu. Obtékaní prvků konstrukcí. Protékání a přetékání konstrukcí.
11. Třecí ztráty a místní ztráty mechanické energie trubních prvků, stékání a dělení proudu, uzávěry.
12. Kavitace, příčiny vzniku, technická opatření. Tlakový ráz v potrubí. Opatření k tlumení rázů.
13. Modelování proudění.

Cvičení

1. Aplikace rovnice spojitosti, Bernoulliho rovnice a rovnice změny hybnosti.
2. Změření a vyhodnocení průběhu rychlosti po svislici při rovnoměrném proudění (laboratoř) a porovnání s teoretickým průběhem.
3. Rovnoměrné proudění s vyhodnocením vlivu drsnosti proměnné po omočeném obvodu, rovnoměrné proudění ve složeném lichoběžníkovém korytě.
4. Metoda po úsecích pro geometricky snadno popsatelná koryta s říčním a bystřinným prouděním.
5. Vodní skok v prizmatickém korytě, návrh divergentního vývaru, porovnání vývarů.
6. Čelní tenkostěnný přeliv s dokonalým přepadem a s různými tvary výřezů, čelní jezový proudnicový přeliv s dokonalým a nedokonalým přepadem. Přepad přes spádový stupeň.
7. 1D model ustáleného nerovnoměrného říčního proudění – seznámení se softwarem, zadání geometrie.
8. 1D model ustáleného nerovnoměrného říčního proudění – zadání okrajových podmínek, výpočet, zobrazení výsledků.
9. 1D model ustáleného nerovnoměrného říčního proudění – zadání příčného objektu, výpočet, zobrazení výsledků; zadání bočního objektu, výpočet, zobrazení výsledků.
10. 1D model ustáleného nerovnoměrného bystřinného proudění – zadání geometrie, zadání okrajových podmínek, výpočet, zobrazení výsledků.
11. 1D model neustáleného proudění – zadání počátečních a okrajových podmínek, výpočet, zobrazení výsledků.
12. Výpočet ztrát v hydraulicky krátkém potrubí.
13. Kontrola a odevzdání výpočtů. Udělení zápočtu.

Výsledky učení

• Odborné znalosti

Student získá základní odborné znalosti z oblasti aplikované hydrauliky, které si zapamatuje, porozumí jim a dokáže je vysvětlit.

• Odborné dovednosti

Student po absolvování studijního předmětu dovede získané znalosti aplikovat, hodnotit je a používat je k praktickému použití ve vodním hospodářství při návrhu vodohospodářských staveb. Bude mít vlastní databázi vzorových výpočtů a naučí se používat softwarový prostředek umožňující simulace 1D proudění.

• Obecné způsobilosti

Student nabude způsobilost ke studiu navazujících předmětů ve specializaci Vodní hospodářství a vodní stavby, bude schopný přenést nabyté znalosti i na mnohé další případy proudění vody ve stavebním inženýrství.