Sadržaj se učitava...
mdi-home Početna mdi-account-multiple Djelatnici mdi-script Studiji mdi-layers Zavodi mdi-calendar-clock Raspored sati GRAD Nastava search apps mdi-login
MODELIRANJE U HIDROTEHNICI
MODELING IN HYDRAULIC ENGINEERING
2025/2026
6 ECTSa
Građevinarstvo (diplomski)
Zavod za hidrotehniku
3. semestar
 Osnovne informacijemdi-information-variant Izvođači nastavemdi-account-group Nastavni plan i programmdi-clipboard-text-outline Model praćenjamdi-human-male-board Ispitni rokovimdi-clipboard-check-outline Rasporedmdi-calendar-clock Konzultacijemdi-account-voice
Izvođenje kolegija na studijima
Studij Modul Semestar Obavezan
Građevinarstvo (diplomski) Hidrotehnika 3 izborni
Cilj kolegija
Stjecanje praktičnih znanja o fizikalnom i numeričkom modeliranju strujanja u otvorenim vodotocima i sustavima pod tlakom te pronosa tvari. Stjecanje uvida u mogućnosti primjene suvremenih numeričkih modela.
Moguć upis u sklopu horizontalne mobilnosti
Jezici izvođenja
Hrvatski
Preduvjeti
Kolegij nema definirane preduvjete
Norma kolegija
Predavanja
 30 sati
Vježbe u praktikumu (na računalima)
 30 sati
Nastavnik Uloga na kolegiju Oblik nastave Tjedana Sati Grupa
Lončar Goran Nositelj Predavanja 8 2 1
Bujak Damjan Nositelj Predavanja
Vježbe u praktikumu (na računalima) 		7
15 		2
2 		1
1
Dekanić Mario Suradnik
Sadržaj predavanja
    1. Pojam modela i modeliranje gibanja tekućine. Fizikalni modeli (zakoni sličnosti, ograničenja i prednosti, tipovi modela). Numerički modeli (numeričke metode rješavanja, ograničenja i prednosti). Hibridni modeli. Značaj kod projektiranja, izgradnje i korištenja.
    2. Pojam modela i modeliranje gibanja tekućine. Definiranje dimenzionalnosti problema za provedbu modelskih analiza. Podloge za uspostavu fizikalnog i/ili numeričkog modela.
    3. Strujanje i pronos u kontinuiranoj akvatičkoj sredini. Jednadžbe strujanja tekućine i transfera topline. (zakon očuvanja mase, količine gibanja i energije u tri dimenzije, jednadžbe stanja).
    4. Strujanje i pronos u kontinuiranoj akvatičkoj sredini. Navier-Stokes jednadžba za Newtonovu tekućinu (konzervativni oblik jednadžbi strujanja tekućine).
    5. Strujanje i pronos u kontinuiranoj akvatičkoj sredini. Diferencijalna i integralna forma opće jednadžbe pronosa. Klasifikacija po fizikalnim karakteristikama.
    6. Modeli turbulencije. Reynolds-ovo osrednjavanje Navier-Stokes jednadžbi za nestišljive tekućine. Proračun turbulentnih tokova , „RANS mixing length“ model turbulencije, „RANS k-“ model turbulencije).
    7. Strujanje i pronos u kontinuiranoj akvatičkoj sredini. Model trodimezionalnog strujanja u otvorenom vodotoku. Model dvodimenzionalnog strujanja u otvorenom vodotoku. Toplinska izmjena s atmosferom za 2D i 3D model.
    8. Strujanje i pronos u stijeni međuzrnske poroznosti. Osnovni zakoni i jednadžbe procesa (zakon očuvanja mase, komponente pronosa, generalizacija Fickovog zakona, difuzija). disperzija, jednadžba pronosa).
    9. Strujanje i pronos u stijeni međuzrnske poroznosti. Reaktivni procesi (utjecaj odumiranja i razgradnje, izmjena tvari između krute i tekuće faze, retardacija).
    10. Modeliranje procesa u eko sustavu Populacijski model. Michaelis-menten kinetika. Model ekosustava s dva člana (predator – plijen), s tri člana (npz) i sa četiri člana (npzd). Poveznica s hidrodinamičkim modelom konvektivne disperzije.
    11. Modeliranje valnog generiranja. Mehanizam generiranja valova vjetrom. (teorije prijenosa energije vjetra na valove - modelska implementacija.
    12. Modeliranje valnog generiranja. Nelinearno međudjelovanje valova (spektralna disipacija u dubokovodnom području, disipacija uslijed loma valova). Nelinearno međudjelovanje u plitkovodnom području (disipacija na dnu).
    13. Modeliranje sustava pod tlakom.
    14. Primjeri primjene numeričkog modeliranja u svrhu rješavanja problema u hidrotehnici.
    15. Primjeri usporedbe rezultata numeričkog i fizikalnog modeliranja u hidrotehnici (korelacija model-priroda).
Sadržaj seminara/vježbi
    1. Laboratorijske vježbe
    Model strujanja u otvorenom vodotoku. Uspostava modela stacionarnog i nejednolikog strujanja uslijed promjene geometrije proticajnog korita.
    2. Laboratorijske vježbe
    Model strujanja u otvorenom vodotoku. Analiza slučaja naglog proširenje i suženja korita (definiranje rubnih i početnih uvjeta).
    3. Laboratorijske vježbe
    Model strujanja u otvorenom vodotoku. Analiza slučaja naglog produbljenja i uzdignuća korita (definiranje rubnih i početnih uvjeta).
    4. Laboratorijske vježbe
    Model strujanja u otvorenom vodotoku Usporedba s proračunom temeljenim na teorijskoj razradi problema.
    5. Laboratorijske vježbe
    Model strujanja u otvorenom vodotoku forsiran poljem vjetra s varijacijom brzina vjetra.
    6. Laboratorijske vježbe
    Model strujanja u otvorenom vodotoku. Analiza slučajeva s varijacijom horizontalnih dimenzija.
    7. Laboratorijske vježbe
    Model strujanja u otvorenom vodotoku. Analiza slučajeva s varijacijom vertikalnih dimenzija.
    8. Laboratorijske vježbe
    Model strujanja u otvorenom vodotoku. Analiza slučajeva s varijacijom gustoće u vertikalnom profilu.
    9. Laboratorijske vježbe
    Model strujanja kroz stijenu međuzrnske poroznosti. Uspostava modela procjeđivanja (2D u vertikalnoj ravnini), definiranje rubnih i početnih uvjeta.
    10. Laboratorijske vježbe
    Model strujanja kroz stijenu međuzrnske poroznosti. Analiza utjecaja promjene širine pregradnog profila, dubine uranjanja zagata i debljine vodonosnog sloja na brzine i ukupne protoke procjeđivanja.
    11. Laboratorijske vježbe
    Model strujanja kroz stijenu međuzrnske poroznosti. Analiza utjecaja izotropnosti i anizotropnosti.
    12. Laboratorijske vježbe
    Model valnog generiranja. Uspostava modela (generiranje proračunske mreže, definiranje rubnih i početnih uvjeta).
    13. Laboratorijske vježbe
    Model valnog generiranja. Analiza osjetljivosti modelskih konstanti i usvajanje modelske parametrizacije temeljem rezultata mjerenja na valografskoj postaji.
    14. Laboratorijske vježbe
    Model valnog generiranja. Usporedba s proračunom temeljenim na semi-empiričkom pristupu.
    15. Laboratorijske vježbe
    Model dinamike ekosustava. Uspostava numeričkog modela prezentiranog s dva člana (plijen-predator).
Ishodi učenja kolegija
  • razumijevanje pojma modela,
  • prepoznavanje prednosti i nedostataka fizikalnog i numeričkog modeliranja te usvojenih, pretpostavki i nesavršenosti svakog od njih,
  • prepoznavanje odgovarajućeg opisa rubnih i početnih uvjeta,
  • uočavanje dimenzionalnosti problema i mogućnosti primjene odgovarajućih pojednostavljenja,
  • prepoznavanje problematike u numeričkoj diskretizaciji parcijalnih diferencijalnih jednadžbi,
  • primjena rezultata numeričkog modela u proračunima tlakova i sila na konstrukciju,
  • stjecanje uvida u recentne modelske tehnike i mogućnosti suvremenih besplatnih i komercijalnih modela ,
  • stjecanje znanja o mogućnostima hibridnog modeliranja.
 Ishodi učenja programa
  • sveobuhvatno razumjeti opće fenomene i probleme građevinarstva, a posebno one u grani građevinarstva u kojoj se osoba specijalizirala,
  • pokazati visok stupanj profesionalnog znanja i ponašanja u građevinarstvu,
  • primijeniti stečena znanja i vještine pri planiranju, projektiranju, građenju, nadziranju i održavanju složenih građevinskih konstrukcija, zahvata i sustava u grani svoje specijalizacije sa stanovišta stabilnosti, sigurnosti, uporabivosti, zaštite okoliša i troškova,
  • primijeniti stečene vještine i potrebna znanja na prepoznavanje, formuliranje i analiziranje problema te pronaći jedno ili više prihvatljivih rješenja u grani građevinarstva u kojoj se osoba specijalizirala,
  • prihvatiti analitički pristup radu, utemeljen na širem poznavanju znanosti,
  • planirati, nadzirati i izvoditi stručne, razvojne i znanstvene projekte,
  • tumačiti socijalne aspekte građevinskih pothvata na kojima osoba radi te društveni kontekst u kojem se građenje događa,
  • preuzeti vodeću ulogu u poduzećima i istraživačkim organizacijama te pridonositi inovacijama,
  • razvijati granu građevinarstva u kojoj se osoba specijalizirala, uvažavajući spoznaje iz drugih znanstvenih disciplina,
  • protumačiti suradnicima svoje zamisli i projekte,
  • pronalaziti rješenja tehničkih i društvenih problema u radnoj sredini,
  • primijeniti stečena znanja na kreativan način pri donošenju odluka na odgovornim radnim mjestima,
  • raditi na međunarodnoj razini, uzimajući u obzir kulturne, jezične, socijalne i ekonomske utjecaje,
  • stalno pratiti novosti te se usavršavati u struci,
  • prihvatiti odgovornost za vlastite odluke,
  • prihvatiti zahtjeve drugih struka i biti spreman sudjelovati u interdisciplinarnim aktivnostima.
 Osnovna literatura
  • Novak, P. (2010): Hydraulic modelling - an introduction: principles, methods and applications, Spoon Press, London.
  • Abbott M., Basco D. (1989): Computational fluid dynamics, Wiley & Sons, New York, USA.
 Dopunska literatura
Slični kolegiji
U kalendaru ispod se nalaze konzultacije predmetnih nastavnika, no za detalje o konzultacijama možete provjeriti na profilu pojedinog predmetnog nastavnika.
 2025 © Fakultet organizacije i informatike, Centar za razvoj programskih proizvoda