Detail předmětu
Matematické modelování ve vodním hospodářství
CR005 předmět zařazen v 1 studijním plánu
Ing. prez. program nC > V povinný zimní semestr 2. ročník 6 kreditů
Obecné zásady tvorby matematických modelů. Modelování proudění vody v objektech vodohospodářských staveb. Modelování proudění vody v síti vodních toků a inundačním území. Spolehlivost VH staveb.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Výsledkem výuky předmětu je schopnost posluchače řešit problematiku matematického modelování ve vodním hospodářství. Po absolvování předmětu je posluchač schopen:
- vysvětlit základní pojmy matematického modelování
- popsat základní rovnice proudění vody – Navier-Stokesovy rovnice
- vysvětlit problematiku Reynoldsových rovnic a turbulentního modelování
- řešit úlohy proudění vody v 1D, 2D a 3D pomocí analytických a numerických metod
Prerekvizity
Matematika, hydraulika, hydrologie, mechanika zemin.
Korekvizity
Hydroinformatika.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Přednášky předmětu jsou doplněny prezentací proudění z matematického a fyzikálního výzkumu prováděného na fakultě.
Způsob a kritéria hodnocení
Úspěšné zakončení předmětu vyžaduje absolvování cvičení s udělením zápočtu z daného předmětu, splnění podmínek výpočtové i pojmové části písemného testu a vlastní zkoušky.
Cíl
Cílem je seznámit posluchače s principy matematického modelování ve vodním hospodářství. Studenti se seznámí se základními modely proudění vody a jakosti.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Přednáška
2 hod./týden, 13 týdnů, nepovinné
Osnova přednášek
1.–2. Úvod do problematiky matematického modelování. Základní rovnice mechaniky tekutin.
3.–5. Modelování turbulentního proudění.
6.–7. Úlohy proudění vody s volnou hladinou (vodní toky 1D, 2D, stokové sítě - cíle, data, modely).
8. Spolehlivost VH staveb (data, modely).
9–10. Analytická a numerická řešení.
Cvičení
2 hod./týden, 13 týdnů, povinné
Osnova cvičení
1. Úvod do problematiky matematického modelování. Seznámení se s programy.
2.-5. Modelování proudění ideální kapaliny a laminárního proudění.
6.–9. Modelování turbuletního proudění.
10. Prezentace výsledků modelování.