Mehanika fluidov (UN-RRP-2)

Pri predmetu Mehanika fluidov se študent nauči opredelitve osnovnih elementov stanja fluida fluida (hitrost, pospešek, vrtinčnost, tlak) ter njegovega delovanja na okolico (sila, moment). Nauči se uporabljati zakone ohranitve (mase, gibalne količine in energije). Vsebina predmeta se začne s statiko fluida kjer se z uporabo Eulerjevo enačbe lahko določijo tlaki v mirujočem fluidu ter z integracijo sile s katero le ta deluje površino omočenega telesa. Z razširitvijo delovanja na gibajoč fluid pri katerem se fluidni delci medsebojno ne gibljejo, študent lahko izračuna tlak v fluidu in obliko gladine kapljevine. Nadalje v Kinematiki fluida študent spozna, razen tradicionalnega Lagrangeevega opazovanja, tudi Eulerjev način opazovanja gibanja fluidnega delca. Na osnovi Eulerjevega načina opazovanja študent se seznani s Stokesovim snovnim odvodom ter njegovo Lamb-Gromekovo obliko. Nadalje spozna vrtinčnost, tokovnice ter enačbe, ki popišejo gibanje fluidnega delca. Pri kinematiki fluida pa se sreča s kontinuitetno enačbo, ter volumskim in masnim pretokom. Študent spozna pojem cirkulacije ter Helmholtzeve teoreme. Pri Dinamiki fluidov se študent seznani s pojavom viskoznosti ter Newtonovim reološkim zakonom, ki povezuje tenzor napetosti in tenzor hitrosti deformacij. Nadalje se študent seznani z zakonom ohranitve mase, gibalne količine ter energije. Obravnava iztekanje nestisljive tekočine iz posode kakor tudi stisljivega fluida skozi Lavalovo šobo. Z uporabo kompleksnih funkcij ter Cauchy–Riemann pogoja holomorfnosti analitično popiše gibanje neviskoznega, nestisljivega, nevrtinčnega ravninskega toka fluida. Pri tem se seznani z osnovnimi matematičnimi gradniki s katerim lahko popiše poljubni tok nestisljivega, neviskoznega, nevrtinčnega ravninskega toka fluida: vzporednim tokom, izvorom in (potencialno) cirkulacijo.