čeština

5

Ústav vodních staveb (VST-VST)

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 turbulentního proudění
- řešit úlohy proudění vody v 1D, 2D a 3D pomocí analytických a numerických metod

Matematika, hydraulika, hydrologie, mechanika zemin.

Hydroinformatika.

Přednášky předmětu jsou doplněny prezentací proudění z matematického a fyzikálního výzkumu prováděného na fakultě.

Úspěšné zakončení předmětu vyžaduje absolvování cvičení s udělením zápočtu z daného předmětu, splnění podmínek výpočtové i pojmové části písemného testu a vlastní zkoušky.

1. Úvod do problematiky matematického modelování.
2-4. Základní rovnice mechaniky kapalin.
5-6. Modelování turbuletního proudění.
7-8. Úlohy proudění vody s volnou hladinou (vodní toky 1D, 2D,
stokové sítě - cíle, data, modely).
9. Proudění v tlakových systémech (cíle, data, modely).
10. Úlohy proudění vody v horninovém prostředí (cíle, data,
podklady, modely).
11. Modelování transportu a disperze látek - jakost vody v síti
vodních toků a stokových sítích (data, modely, optimalizace
nákladů na ČOV).
12. Spolehlivost VH staveb (data, modely).
13. Analytická a numerická řešení.

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 stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Je možná spolupráce na výzkumných projektech v oblasti numerického modelování ve vodním hospodářství.

WILCOX, David C.: Turbulence Modeling for CFD. DCW Industries, Inc., 1994. ISBN 0-9636051-0-0. (EN)

HAVLÍK, V., INGEDULD, P., VANĚČEK, S., ZEMAN, E.: Matematické modelování neustáleného proudění. ČVUT Praha, 1992. (CS)
ŘÍHA, Jaromír et al.: Matematické modelování hydrodynamických a disperzních jevů. PC-DIR Brno, 1997. ISBN 80-214-0827-8. (CS)
CHUNG, T.J.: Computational Fluid Dynamics. Cambridge University Press, 2002. ISBN 0 521 59416 2. (EN)

26 hod., povinná

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.