Detail předmětu

Metody řešení problémů přenosu tepla

FSI-9PPTAk. rok: 2022/2023

V úvodní části jsou zopakovány mechanismy přenosu tepla typické v technických aplikacích. Další část se týká vedení tepla v tělesech od diferenciální rovnice popisující vedení tepla, přes analytické metody řešení po různé druhy numerických metod pro řešení této rovnice. Samostatné části se týkají popisu teplotně závislých materiálových vlastností a popisu okrajových podmínek potřebných pro určení úlohy. Dvě přednášky jsou věnovány inverzním tepelným úlohám a jejich významu pro zpřesnění teplotních výpočtů. V závěrečné části jsou ukázány typické technické aplikace vyžadující stanovení nestacionárních teplotních a napěťových polí. Tyto aplikace shrnují význam poznatků z kapitol mechanismů přenosu tepla, numerického řešení teplotních úloh a inverzních úloh.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

0

Výsledky učení předmětu

Schopnost samostatného řešení tepelných problémů vyžadujících znalost přestupů tepla, teplotních polí a dynamiky teplotních změn.

Prerekvizity

Základní fyzikální principy na úrovni VŠ látky probírané v bakalářském studiu a znalosti tepelných dějů na úrovni magisterského studia technických studijních oborů.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.

Způsob a kritéria hodnocení

Studentům je na začátku výuky oznámen minimální požadovaný rozsah znalostí. Individuálně je dohodnuto prohloubení znalostí podle tématu doktorské práce.

Učební cíle

Poskytnout dostatek znalostí pro samostatné řešení technických tepelných problémů, které vyžadují matematické modelování. Seznámení s postupy stanovení okrajových podmínek pro tepelné úlohy. Seznámení s postupy, které při řešení tepelných problémů využívají data z reálných měření.

Základní literatura

F. P. Incropera, D. P. DeWitt: Fundamentals of Heat and Mass Transfer. Wiley (EN)
S. V. Patankar: Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. Hemisphere Publishing Corporation (EN)
M. Pohanka: Technical experiment based inverse tasks in mechanics. VUT v Brně (EN)
K. A. Woodbury: Inverse Engineering Handbook. CRC Press (EN)
M. Pohanka, P. Kotrbáček: Design of Cooling Units for Heat Treatment, Heat Treatment - Conventional and Novel Applications, s 1-20, InTech (EN)
V. Hřibová: Vývoj inverzní sub-doménové metody pro výpočet okrajových podmínek vedení tepla. VUT v Brně (CS)

Doporučená literatura

M. Jícha: Přenos tepla a látky. VUT v Brně

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program D-IME-P doktorský, 1. ročník, zimní semestr, doporučený
  • Program D-IME-K doktorský, 1. ročník, zimní semestr, doporučený

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1.Mechanismy přenosu tepla
2.Tepelná kondukce
3.Rovnice vedení tepla
4.Numerické metody pro řešení úloh vedení tepla
5.Materiálové vlastnosti pro tepelné modely
6.Inverzní úlohy vedení tepla
7.Technické aplikace