Termomechanika (FSI-DTE)

Akademický rok 1999/2000
Garant: doc. Ing. Eva Janotková, CSc.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Úkolem kursu je seznámit studenty se zákony termodynamiky,
chováním plynů a par, vlastnostmi směsi plynů a vlhkéko vzduchu,
tepelnými cykly, základy proudění plynů a par a přenosu tepla.
Cílem je naučit studenty tvůrčím způsobem aplikovat získané poznatky
při řešení konkrétních problémů vyskytujících se při konstrukci
strojů a zařízení.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti získají znalosti výpočtů termodynamických dějů s plyny a
parami, izobarických dějů s vlhkým vzduchem, výpočtů cyklů
tepelných strojů a chladicích zařízení, výpočtu kompresorů, návrhu
trysek pro proudění plynů a par a výpočtu stacionárního přenosu
tepla vedením, konvekcí, zářením a prostupem.
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
Termomechanika plynů a par - stavové rovnice, 1. a 2. zákon
termodynamiky, termodynamické děje vratné a nevratné, směsi
ideálních plynů, vlhký vzduch. Termodynamika proudících plynů
a par - izoentropické a adiabatické proudění, trysky a difuzory.
Tepelné oběhy plynové a parní, kompresory. Přenos tepla vedením,
prouděním a zářením, prostup tepla a tepelné výměníky.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínkou pro udělení zápočtu je řádné absolvování všech cvičení
a splnění podmínek průběžné a závěrečné kontroly studia prováděné
učitelem studijní skupiny. Zkouška je písemná a ústní konaná v jednom
dni. Součástí písemné zkoušky je výpočtové řešení příkladu s použitím
kapesního kalkulátoru. Při hodnocení studenta přihlédne zkoušející
k výsledku hodnocení učitele studijní skupiny.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  14 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení odborného základu  14 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Základní pojmy. Stavová rovnice ideálního plynu. Směsi plynů.
1. zákon termodynamiky. Vratné děje ideálních plynů, p-v diagram.
Tepelné oběhy. Carnotův oběh. 2. zákon termodynamiky. Entropie.
Vratné termodynamické děje v T - s diagramu. Nevratné děje.
Reálné plyny-stavová rovnice, energet. veličiny, diagramy, tabulky.
Vratné a nevratné termodynamické děje v parách.
Vlhký vzduch. i-x diagram. Izobarické děje s vlhkým vzduchem.
Termodynamika proudících plynů a par. Adiabat. proudění dýzami.
Výtok otvorem. Postup při návrhu trysek pro proudění plynů a par.
Oběhy tepelných strojů - teoretické a skutečné. Oběhy plynové.
Tepelné oběhy parní. Kompresory - tepelné výpočty.
Přenos tepla - základní zákony. Stacionární vedení tepla.
Přenos tepla přirozenou a nucenou konvekcí. Prostup tepla.
Přenos tepla zářením - základní zákony. Záření mezi povrchy.
    Cvičení odborného základu Stavové veličiny a tepelné kapacity ideál. a nedokonalých plynů.
Směsi ideálních plynů. První termodynamický zákon.
Vratné ternodynamické děje - izochorický, izobarický, izotermický.
Děj adiabatický a polytropický. Změny entropie při vratných dějích.
Carnotův oběh. Termodynamika par, práce s tabulkami a diagramy.
Výpočty stavů a termodynamických dějů v parách.
Vlhký vzduch, i-x diagram, izobar. úpravy stavu vlhkého vzduchu.
Trysky pro ideální plyny a páry - rychlosti, průtok, rozměry.
Oběhy plynové - spalovacích motorů pístových a turbin.
Výpočty oběhů tepelných strojů parních.
Výpočty chladicích zařízení a kompresorů.
Stacionární přenos tepla vedením rovinnou a válcovou stěnou.
Stacionární přenos tepla přirozenou a nucenou konvekcí.
Výpočety stacionárního prostupu tepla a přenosu tepla zářením.
Literatura - základní:
1. Sazima M. - Kmoníček, V. - Schneller, J. a kol.: Teplo. Technický průvodce 2. SNTL, Praha 1989
2. Moran, M. J. - Shapio, H. N.: Fundamentals of Engineering Thermodynamics. John Wiley and Sons, Toronto 1988
Literatura - doporučená:
1. Pavelek, M. a kol.: Termomechanika. Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno, Brno 2004
2. Klomfar, J. - Šifner, O.: Mollierův h - s diagram vodní páry. ACADEMIA, Praha 1997
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B2341-3 prezenční studium Stavba strojů a zařízení -- zá,zk 6 Povinný 1 2 L