Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
An introduction to the fluid statics, kinematics and dynamics. The students are introduced to general laws and analytical methods of a flow description and test their utilization on concrete simplified problems.
Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
Úvod do studia rovnováhy, kinematiky a dynamiky tekutin. Studenti se seznámí s obecnými analytickými metodami popisu a zákonitostmi proudění a vyzkouší si jejich použití na konkrétních zjednodušených úlohách.
Aim of the course -
Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
The aim of the course is an understanding of analytic formulations of fluid mechanics and their application as effective solution methods of nontrivial problems.
Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
Cílem předmětu je pochopení analytických formulací mechaniky tekutin a jejich použití k efektivnímu řešení netriviálních úloh.
Course completion requirements -
Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
Knowledge according to syllabus.
Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
Zkouška: znalosti podle sylabu předmětu.
Forma zkoušky: ústní.
Podmínky udělení zápočtu: aktivní účast studenta na přednáškách a cvičeních demonstrovaná samostatným řešením úloh.
Zápočet lze alternativně získat vypracováním zadaného úkolu.
Literature -
Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
Badin, G., & Crisciani, F. (2018). Variational formulation of fluid and geophysical fluid dynamics. Mech. Symmetries Conservation Laws.
Batchelor, C. K., & Batchelor, G. K. (2000). An introduction to fluid dynamics. Cambridge university press.
Brdička M., Samek L., Sopko B. (2000): Mechanika kontinua, Academia.
Shepherd, T. G. (1990). Symmetries, conservation laws, and Hamiltonian structure in geophysical fluid dynamics. In Advances in Geophysics (Vol. 32, pp. 287-338). Elsevier.
Vallis, G. K. (2017). Atmospheric and oceanic fluid dynamics. Cambridge University Press.
Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
Badin, G., & Crisciani, F. (2018). Variational formulation of fluid and geophysical fluid dynamics. Mech. Symmetries Conservation Laws.
Batchelor, C. K., & Batchelor, G. K. (2000). An introduction to fluid dynamics. Cambridge university press.
Brdička M., Samek L., Sopko B. (2000): Mechanika kontinua, Academia.
Shepherd, T. G. (1990). Symmetries, conservation laws, and Hamiltonian structure in geophysical fluid dynamics. In Advances in Geophysics (Vol. 32, pp. 287-338). Elsevier.
Vallis, G. K. (2017). Atmospheric and oceanic fluid dynamics. Cambridge University Press.
Teaching methods -
Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
Course and exercise.
Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
Přednáška a cvičení.
Requirements to the exam -
Last update: AR/MFF.CUNI.CZ (09.04.2008)
Knowledge according to syllabus.
Last update: RNDr. Aleš Raidl, Ph.D. (09.10.2017)
Zkouška: znalosti podle sylabu předmětu.
Forma zkoušky: ústní.
Podmínky udělení zápočtu: aktivní účast studenta na přednáškách a cvičeních.
Zápočet lze opakovat.
Syllabus -
Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
History and state-of-the-science of the fluid mechanics; types of fluids, forces; hydrostatics and hydrostatic balance.
Fluid kinematics, Lagrangian and Eulerian description of the flow; streamlines and trajectories; continuity equation; material derivative.
Conservation laws and symmetry methods in fluid mechanics.
Closed set of equations; initial and boundary conditions; Newtonian fluid; viscosity; Navier-Stokes equations; ideal fluid; Euler equations; rotational and potential flow; Bernoulli equation and Kelvin’s circulation theorem.
Geophysical fluid dynamics; non-inertial frame and Coriolis effect.
Waves, linear wave theory, stability analysis and introduction to the wave-mean flow interaction theory.
Flow energy and transport and energy and momentum in the flow.
The turbulence.
Last update: doc. Mgr. Jiří Mikšovský, Ph.D. (02.09.2021)
Historie a současnost mechaniky tekutin, hydrodynamiky; vlastnosti tekutin; koncept sil; hydrostatika a hydrostatická rovnováha.
Kinematika; Lagrangeův a Eulerův popis kontinua; proudnice a trajektorie; testovací objem; rovnice kontinuity; materiálová derivace.
Zákony zachování a metody symetrie v mechanice tekutin.
Pohybové rovnice proudění tekutin, měřítková analýza a uzavřený systém rovnic; počáteční a okrajové podmínky; newtonovská tekutina; vazkost; Navierova-Stokesova rovnice; dokonalá tekutina: Eulerova pohybová rovnice; nevířivé proudění a Bernoulliho rovnice; vířivá proudění a Kelvinův cirkulační teorém.
Geofyzikální hydrodynamika, rotující soustava souřadnic a Coriolisův efekt.
Vlny v tekutinách, lineární vlnová teorie, analýza stability a úvod do interakce s pozaďovým prouděním.
Energie proudění a přenos energie a hybnosti v tekutině.
