Detail předmětu

Termomechanika

FSI-6TTAk. rok: 1999/2000

Úvod do technické termodynamiky. Základní stavové veličiny pracovní
látky. Rovnice stavu ideálního plynu. Směs ideálních plynů.
1. zák.termodynamiky- teplo, práce, vnitřní energie, entalpie.
2. zák.termodynamiky, entropie. Vratné a nevratné děje ideálních plynů. Teoretické základy tepelných cyklů. Termodynamika par. Energetické
veličiny páry a kapaliny, parní tabulky, diagramy. Clausiova-
Clapeyronova rovnice. Termodynamické děje v parách. Termodynamika
vlhkého vzduchu. Určovací veličiny, tabulky, i-x diagram. Izobarické úpravy vzduchu, odpařování z volné hladiny, psychrometr.
Termodynamika proudění plynů a par. Adiabatické proudění dýzami.
Cykly plynových a parních tepelných strojů a zařízení. Kompresory.
Základy přenosu tepla. Stacionární a nestacionární přenos tepla vedením,
vnitřní zdroje. Přenos tepla konvekcí, termokinetická podobnost. Prostup
tepla, výměníky tepla. Přenos tepla zářením. Sálání uvnitř uzavřené
soustavy.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. František Kavička, CSc.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav (EÚ)

Výsledky učení předmětu

Znalost základních výpočtových vztahů, podkladů a postupů při určování
tepelně fyzikálních veličin pracovních látek, řešení tepelných bilancí
materiálových i strojních soustav a zařízení. Schopnost posuzování a
řešení technologických problémů a zařízení z hlediska úspor energií a
materiálů. Základy počítačového modelování pro optimalizaci technologických procesů.

Způsob a kritéria hodnocení

Řádné absolvování cvičení je povinné. U výuky na PC je kontrolováno vyřešení zadných úloh v průběhu cvičení. Základní výpočtová forma
cvičení je na konci semestru uzavřena bodovaným testem. Obsah a
podmínky splnění testu, případně jeho opakování, stanoví učitel skupiny
nejpozději 2 týdny před jeho absolvováním. Zkouška je písemná a ústní
konaná v jednom dni. Součástí písemné části je výpočtové řešení příkladů
s použitím kapesního kalkulátoru. Při hodnocení studenta přihlédne
zkoušející k výsledku bodovacího testu.

Učební cíle

V návaznosti na znalosti z příslušných částí fyziky a hydromechaniky
jsou posluchači seznámeni se základy teorie a technických výpočtů v
oblasti termodynamiky a přenosu tepla. Úkolem předmětu je příprava
pro aplikace v teorii a výpočtech strojně-technologické problematiky
oborů slévárenství, tváření, svařování a materiálového inženýrství.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 3. ročník, letní semestr, povinný
    obor , 3. ročník, letní semestr, povinný
    obor , 3. ročník, letní semestr, povinný

  • Program N2301-3 magisterský navazující

    obor , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

56 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. František Kavička, CSc.

Osnova

Základní pojmy. Stavová rovnice ideálního plynu. Směs ideálních plynů.
1. zákon termodynamiky-teplo, práce, vnitřní energie, entalpie.
Vratné děje ideálních plynů-výpočet a znázornění v p-v diagramu.
Tepelné cykly. Carnotův cyklus. 2.zákon termodynamiky. Entropie.
Nevratné děje. Stavová rovnice Reálných plynů a par, energ. veličiny.
Termodynamika par. Claus.-Clapeyronova rovnice. Termodynamické děje.
Termodynamika vlhkého vzduchu.Izobarické úpravy vzduchu, i-x diagram.
Termodynamika proudění plynů a par. Adiabatické proudění dýzami.
Postup při výpočtu dýz. Lavalova dýza. Vliv změny provozních podmínek.
Cykly tepelných strojů plynové a parní. Chladicí zařízení. Kompresory.
Přenos tepla vedením. Řešení DR energie pro stacionární vedení tepla.
Přenos tepla konvekcí. DR přestupu tepla. Termokinetická podobnost.
Prostup tepla. Výměníky tepla-střední teplotní spád, postup výpočtu.
Přenos tepla zářením-základní zákony. Sálání uvnitř uzavřené soustavy.

Cvičení odborného základu

20 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. František Kavička, CSc.

Osnova

Výpočet stavových veličin ideálního plynu a směsi ideálních plynů.
Energetická bilance uzavřené soustavy-teplo, práce, změny energie.
Výpočet stavových veličin a energií při vratných dějích id. plynu.
Řešení Carnotova cyklu. Změny entropie při vratných dějích id. plynu.
Výpočet rychlostí a průtoku při adiabat. proudění zužující se dýzou.
Rychlosti a průtok při proudění id.plynů a par Lavalovou dýzou.
Stacionární vedení tepla rovinnou a válcovou stěnou.
Výpočet součinitele přestupu tepla a tepelného toku při konvekci.
Stanovení teplosměnné plochy výměníku tepla.
Tepelný tok při sálání mezi obklopujícími se povrchy. Vliv stínění.

Cvičení na počítači

8 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. František Kavička, CSc.

Osnova

Termodynamické děje par-výpočty, diagramy. Použití PC-program PÁRA.
Termodynamické děje par-výpočty, diagramy. Použití PC-program PÁRA.
Izobarické úpravy vzduchu-výpočty, diagr. Použití PC-program VZDUCH.
Izobarické úpravy vzduchu-výpočty, diagr. Použití PC-program VZDUCH.