Detail předmětu
Tepelné turbíny a turbokompresory
FSI-LT1Ak. rok: 2021/2022
Předmět Tepelné turbiny I prohlubuje znalosti základních fyzikálních jevů a procesů při transformaci tepelné nebo tlakové energie na práci a obráceně při transformaci práce na tepelnou a tlakovou, získané v předmětu Lopatkové stroje. Studium vychází z poznání principů a vlastností přímých a nepřímých tepelných oběhů v pracovních látkách se změnou skupenství a bez změny skupenství. Dostatečná pozornost je věnována studiu jevů a konstrukčních možností k dosažení co nejvyšší účinnosti a spolehlivosti parních turbin, plynových turbin a turbokompresorů. Průběžně je poukazováno na souvislosti konstrukční, projekční, provozní, ekonomické a na ekologické dopady. Během studia jsou studenti seznamováni s vývojem znalostních bází a jejich uplatňování v konstrukci tepelných turbin a turbokompresorů, dosahovanými výsledky a výhledy do budoucna.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Literatura
Traupel, W.: Thermische turbomaschinen, I, II, Springer-Verlag, Berlin, 1998
Kadrnožka, J.: Tepelné turbíny a turbokompresory, Cerm, Brno, 2004 (CS)
MATTINGLY, Jack, HEISER, William, PRATT, David, Aircraft Engine Design, 2002. Second edition. Reston: American Institute of Aeronautics and Astronautics, ISBN 1-56347-538-3.
Cohen H., Rogers, C.: Saravanamutto H., Gas Turbine Theory, 1998
Ščeglajev, A., V.: Parní turbiny I, II, SNTL Praha, 1983
Kadrnožka, J.: Plynové turbiny a turbokompresory, VUT Brno, 1986
M. Boyce, Gas turbine Engineering Handbook, third edition, 2006, ISBN -13: 978-0-7506-7846-9.
D. Japkise, Centrifugal Compressor Design and Performance, 1996, ISBN 0-933283-03-2.
Alexander S. Leyzerovich, Steam Turbines for modern Fossil-Fuel power Plant, The Fairmont Press, Inc. 2008
HANSEN, Martin. Aerodynamics of wind turbines, 2008. Second edition. London: Earthscan Ltd., ISBN 978-1-84407-438-9.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Zkouška: Prověřuje se znalost využívaných fyzikálních zákonů a jejich aplikace v jednotlivých typech lopatkových strojů. Konstrukční řešení základních funkčních součástí lopatkových strojů a souvislost konstrukčního provedení a užitých vlastností těchto strojů. Vztah pracovních podmínek lopatkových strojů a jejich konstrukčního řešení.
Zkouška je písemná případně ústní.
Jazyk výuky
Cíl
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2-3. Polytropická expanze v tepelné turbíně; Polytropická komprese v kompresoru; Celková energetická bilance stupně (včetně ventilační ztráty) a účinnost skupiny stupňů.
4. Termodynamické vlastnosti pracovních látek; Aerodynamika lopatkových mříží ve stlačitelném proudění.
5-6. Návrh stupně s přihlédnutím k prostorovému charakteru proudění.
7. Škrcení plynů a par; Efekty při proudění vysokými rychlostmi.
8. Proudění plynů a par tryskami. Proudění plynů a par difuzory.
9. Parní turbína v technologickém celku.
10. Turbokompresor v technologickém celku.
11. Plynová turbína v technologickém celku.
12-13. Strojní části tepelných turbín a turbokompresorů.
Cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
3-7. Řešení úloh spojených s prostorovým prouděním ve stupni lopatkového stroje.
8-9. Výpočty spojené s problematikou stlačitelného proudění.
10-11. Výpočty tepelných schémat parní turbíny.
12. Řešení úloh spojených s problematikou turbokompresorů.
13. Řešení úloh spojených s problematikou plynových turbín.