3) Cushman-Roisin, B. (1994): Introduction to Geophysical Fluid Dynamics, Prentice-Hall
4) Faber, T.F (1995): FLUID DYNAMICS FOR PHYSICISTS, Cambridge University Press
5) Kantha, L.H., Clayson, C.A. (2000) Small Scale Processes in Geophysical Fluid Flows, Academic Press
Last update: JUDr. Dana Macharová (24.09.2012)
1) Brdička M., Samek L., Sopko B. (2000): Mechanika kontinua, Academia
2) Batchelor G.K. (2000): An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge University Press
3) Landau, L.D., Lifšic, E.M. (1986): Gidrodinamika, Nauka
4) Cushman-Roisin, B. (1994): Introduction to Geophysical Fluid Dynamics, Prentice-Hall
Teaching methods -
Last update: JUDr. Dana Macharová (24.09.2012)
Course and exercise.
Last update: JUDr. Dana Macharová (24.09.2012)
Přednáška a cvičení
Requirements to the exam -
Last update: JUDr. Dana Macharová (24.09.2012)
Knowledge according to syllabus.
Last update: JUDr. Dana Macharová (24.09.2012)
Požadavky podle sylabu.
Syllabus -
Last update: JUDr. Dana Macharová (24.09.2012)
1. Kinematics of the flow field
1.1 Lagrangian and Eulerian specifications of the flow field
1.2 Differentiation following the motion of the flow field
1.3 Trajectory and streamline
1.4 Stream function and velocity potential
2. General equations governing the motion of a fluid
2.1 Conservation of mass
2.2 Equation of state
2.3 Thermodynamic equation
2.4 Volume forces and surface forces
2.5 The expression of the stress tensor
2.6 Scale analysis and simplifications of hydrodynamic equations; the Reynolds number
2.7 The Euler equation
2.8 The Navier-Stokes equation
3. Vorticity dynamics
3.1 Vorticity equation
3.2 Circulation theorems
4. Irrotational flow theory for inviscid and real fluids
4.1 General properties of irrotational flow of an inviscid fluid
4.2 Magnus effect
4.3 The lift force on an aerofoil: the Kutta-Joukowski theorem
5. Rotating inviscid and real fluids
5.1 The Coriolis force
5.2 Rossby number
5.3 Taylor-Proudman theorem
5.4 Motion in a thin layer on a rotating sphere: geostrophic balance
5.5 Ekman layer
Last update: JUDr. Dana Macharová (24.09.2012)
1. Základní pojmy
Lagrangeovský a Eulerovský popis pohybu tekutiny, trajektorie a proudnice, proudová funkce a rychlostní potenciál, dokonalá a viskozní tekutina, barotropní a baroklinní tekutina, konvergentní (divergentní) a konfluentní (difluentní) proudění.
2. Uzavřená soustava hydrodynamických rovnic
Pohybové rovnice, rovnice kontinuity, 1. hlavní věta termodynamická, stavová rovnice, tvar těchto rovnic v různých souřadnicových soustavách. Počáteční a okrajové podmínky.
3. Analýza hydrodynamických rovnic a jejich zjednodušení
Odhad velikosti členů hydrodynamických rovnic, Rossbyho číslo, Ekmanovo číslo, speciální typy proudění (geostrofické, gradientové, cyklostrofické, inerční, antitriptické proudění), tekutina v hydrostatické rovnováze, Boussinesquova aproximace, nestlačitelná tekutina.
5. Cirkulace a vorticita
6. Stručná zmínka o teorii hydrodynamické stability a základních typy vlnových pohybů v tekutinách
7. To co se nikam nevešlo, ale je možné se o tom zmínit
Bernoulliova rovnice, kvazigeostrofický systém + geostrofická turbulence, plochy diskontinuity (kinematická + dynamická podmínka, Margulesova formule), slapové jevy.
