Detail předmětu

Přenos tepla a látky

FSI-IPTAk. rok: 1999/2000

Základy přenosu tepla vedením, 1D stacionární vedení tepla s vnitřnímizdroji, žebrované plochy, 1D nestacionární vedení tepla (kapacitnímetoda, polonekonečné těleso), složené soustavy. Základy konvektivníhopřenosu tepla, mezní vrstvy, přenos hmoty, odparné chlazení, podobnostmezi přenosem tepla a hmoty, vstupní úseky potrubí, plně vyvinutý režimproudění, turbulence. Nucená a přirozená konvekce, var, kondenzace.základy přenosu tepla zářením, přenos tepla zářením mezi dvěma šedýmitelěsy, mezi třemi a více povrchy. Záření plynů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Jaroslav Jícha, CSc.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav (EÚ)

Výsledky učení předmětu

Studenti se naučí přesně definovat úlohy, jejich okrajové a počáteční
podmínky a korektní termofyzikální parametry. Naučí se používat
bezrozměrovou analýzu.. Dokáží řešit konkrétní problémy, např. chlazení
palivových článků, žebrovaných trubek či válců spalovacích motorů,
promrzání země, chlazení lopatek turbin, chlazení a ohřev tekutin v
různých systémech, spočíst např. množství kondenzátu na trubkách, ohřev
zářením jak v obytných místnostech tak ve spalovacích komorách a mnoho
dalších problémů.

Způsob a kritéria hodnocení

Účast na cvičeních je povinná. Kromě toho je k udělení zápočtu nutné
absolvovat dva písemné testy během semestru (jeden po ukončení vedení
tepla, druhý po ukončení konvektivního přenosu tepla). Pokud se student
nedostaví, musí napsat náhradní testy. Výsledné hodnocení bude provedeno
na základě závěrečné zkoušky a předchozích testů. Testy mají nižší váhu
při stanovení výsledné známky. Obsahem jak testů tak závěrečné zkoušky
jsou pouze příklady. U testů a závěrečné zkoušky je možno použít
literaturu. Závěrečná zkouška obvykle začíná v 8:00 hodin, ukončení
nejpozději v 17:00.

Učební cíle

Cílem kurzu je seznámit studenty se základními mechanizmy přenosu tepla
vedením, konvekcí a zářením a s kombinovanými mechanizmy. Kurz poskytne
studentům základní vědomosti o tom, zda v daném zařízení je reálné odvést
či přivést určité množství tepla, které daný proces potřebuje a za jakých
podmínek to lze realizovat. Seznámí je rovněž s metodami jak
intenzifikovat přenos tepla.

Základní literatura

F. P. Incropera, D. P. DeWitt: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, , 0
F. Kreith, M. S. Bohn: Principles of Heat Transfer

Doporučená literatura

M. Jícha: Přenos tepla a látky, , 0

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor , 1. ročník, zimní semestr, povinný
    obor , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

42 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jaroslav Jícha, CSc.

Osnova

1D stacionární vedení tepla s vnitřními zdroji. Okrajové podmínky.
Kontaktní odpor. Kritická tloušťka izolace. Kondukčně konvektivní
systémy: žebra, tyče, lopatky. Nestacionární vedení tepla. Kapacitní
metoda. Vícerozměrné vedení tepla. Tepelná a koncentrační mezní
vrstvalaminární a turbulentní. Koncept turbulentní difuzi vity. Přenos
tepla při obtékání těles. Trubkové svazky. Impaktní proudy. Přenos látky
-podobnost s přenosem tepla.Chlazení odpařováním kapaliny.Hydrodynamický
a tepelný vstupní úsek potrubí. Teorie podobnosti a její aplikace. Parametrické studie s použitím teorie podobnosti. Záření.
Úhlový faktor. Vztahy reciprocity. Koncept radiozity a iradiace. Koncept
odporových sítí. Obecně orientované 3 a více povrchů černých a šedých.
Refraktory - adiabatické povrchy. Záření plynů.

Cvičení na počítači

28 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jaroslav Jícha, CSc.

Osnova

Stacionární a nestacionární vedení tepla bez a s vnitřními zdroji 1D a 2D. Parametrické studies použitím programu Conduct. Různé typy okrajové podmínky. Kondukčně konvektivní systémy: žebra, tyče, lopatky.
Nestacionární vedení tepla kapacitní metodou.
Řešení mezních vrstev dynamických a tepelných, aproximace rychlostních a
teplotních profilů různými funkcemi.
Chlazení odpařováním kapaliny. Parametrické studie vlivu různých
parametrů na rychlost odparu.
Nucená konvekce při plně vyvinutém proudění - vliv geometrie na přestup
tepla.
Kondenzace - parametrická studie vlivu fyzikálních parametrů a geometrie
na intenzitu kondenzace.
Aplikace odporových sítí na přenos tepla zářením v prostorách se třemi a
více povrchy. Zadané teploty, zadané tepelné toky.
Záření plynů. Radiačně - konvektivní systémy.
)