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
2026/2027
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 Konzultacije i demonstraturemdi-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
 30 sati
Nastavnik Uloga na kolegiju Oblik nastave Tjedana Sati Grupa
Lončar Goran Nositelj
Bujak Damjan Nositelj
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.
 2026 © Fakultet organizacije i informatike, Centar za razvoj programskih proizvoda