XD12TDT | Termomechanika a dynamika tekutin | Rozsah výuky: | 14+4 | ||
---|---|---|---|---|---|
Přednášející (garant): | Jirků S. | Typ předmětu: | Z | Zakončení: | Z,ZK |
Zodpovědná katedra: | 312 | Kreditů: | 5 | Semestr: | Z |
Anotace:
Přehled dynamiky hydraulických soustav (výpočet transportních ztrát, nestacionární jevy, vodní ráz, hydrodynamické síly). Základy teorie podobnosti, rozměrová analýza, Buckinghamův teorém. Přehled termodynamiky se zaměřením na energetické stroje, parní a plynové turbíny, zvyšování účinnosti (regenerace). Úvod do dynamiky plynů a par (kritický stav, adiabatické proudění beze ztrát i se ztrátami, trysky a difuzory). Přenos tepla vedením a prouděním, základní typy výměníků tepla.
Osnovy přednášek:
1. | Proudění nestlačitelné tekutiny v proudové trubici. Laminární a turbulentní proudění, hydraulické ztráty. | |
2. | Vynucené a volné nestacionární proudění, hydraulický ráz. | |
3. | Věty o změně hybnostního toku. Základy teorie podobnosti, rozměrová analýza | |
4. | Termodynamika stavových změn, věta o energii. Termodynamické vlastnosti reálných plynů a par. | |
5. | Tepelné diagramy. Vodní pára. Stavové změny ve vodní páře, výpočtové podklady, (tabulky, diagramy, programy). | |
6. | Zákony jednorozměrového proudění stlačitelných tekutin v proudové trubicí, kritická rychlost a kritický stav. | |
7. | Adiabatický výtok plynů a par z nádoby, tryska a difuzor. Průtok se ztrátami, tlaková redukce (škrcení). | |
8. | Oběhy tepelných strojů a motorů, práce a účinnost. Oběhy kompresorů. | |
9. | Plynové turbíny, Ericsonův oběh a jeho modifikace. | |
10. | Parní turbíny na přehřátou a sytou páru, Clausiův-Rankineův oběh. Přihřívání expandující páry. | |
11. | Zvyšování účinnosti parních turbín, Carnotizace oběhu regenerací. Oběhy s nevratnou expanzí. | |
12. | Paroplynové oběhy. Vedení tepla, Fourierův zákon, Fourierova-Kirchhoffova rovnice, stacionární případy | |
13. | Tepelná konvekce, bezrozměrové parametry, kriteriální rovnice. Složené případy sdílení tepla. | |
14. | Rekuperační, regenerační a směšovací výměníky tepla. |
Osnovy cvičení:
1. | Hydraulické soustavy, třecí a lokální ztráty. | |
2. | Nestacionární průtok potrubím se ztrátami, vliv regulačních ventilů na tlakové diference. | |
3. | Měření rychlosti proudění, průtoku, tlakových diferencí a ztrátových součinitelů (laboratorní cvičení). | |
4. | Výpočet hydrodynamických sil a momentů. turbínové rovnice. | |
5. | Změny stavu plynů, rovnice izobary v T-s diagramu, kalorimetrická rovnice. | |
6. | Řešení vratných stavových změn ve vodní páře s využitím tepelných diagramů. | |
7. | Výpočetní programy pro vodu a vodní páru (počítačové cvičení). | |
8. | Adiabatický průtok plynů a par proudovou trubicí. průběhy rychlosti, tlaku a hustoty. | |
9. | Proudění v tryskách a difuzorech, Lavalova tryska. | |
10. | Výpočet práce a účinnosti kompresorů a plynových turbín. | |
11. | Práce, výkon a účinnost turbín na přehřátou páru. | |
12. | Oběhy turbín na sytou páru. Práce a účinnost jednoduchého paroplynového oběhu. | |
13. | Vedení tepla složenou stěnou a trubkou, elektrický ohřev vodičů. | |
14. | Prostup tepla rovinnou a válcovou stěnou, zjednodušený výpočet rekuperačního výměníku. |
Literatura Č:
Předpokládá se vydání nových učebních textů
1. | Nožička J.: Mechanika a termodynamika. Vydavatelství ČVUT Praha, 1991 | |
2. | Nožička, J. ml.: Termomechanika, Vydavatelství ČVUT Praha, 2001. | |
3. | Jirků,S., Klepš,Z., Nožička.,J.:Tabulky pro mechaniku a strojnictví. ČVUT Praha, 1993 |
Literatura A:
1. | Edwards, K.S., McKee, R.B.: Fundamentals of Mechanical Component Design. Mc. Graw-Hill, Inc., New York, 1991. | |
2. | Kays, W.M., Crawford, M.E. : Convective Heat and Mass Transfer. Third Edition, Mc. Graw-Hill, Inc., New York, 1993. | |
3. | Anderson, J.D. : Modern Compressible Flow. Mc Graw-Hill Book Company, New York, 1982. | |
4. | Mareš, R., Šifner, O., Kadrnožka,J. : Tables of Properties of Water and Steam. VUITIUM Brno, 1999 |
Požadavky:
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
|
Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |