| Akademický rok 1999/2000 |
| Garant: | doc. Ing. Jaroslav Jícha, CSc. | |||
| Garantující pracoviště: | EÚ | |||
| Jazyk výuky: | čeština | |||
| Cíle předmětu: | ||||
| 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. |
||||
| Výstupy studia a kompetence: | ||||
| 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. |
||||
| Prerekvizity: | ||||
|   | ||||
| Obsah předmětu (anotace): | ||||
| 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. | ||||
| Metody vyučování: | ||||
|   | ||||
| 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. |
||||
| Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
|   | ||||
| Typ (způsob) výuky: | ||||
| Přednáška | 14 × 3 hod. | nepovinná | ||
| Cvičení na počítači | 14 × 2 hod. | povinná | ||
| Osnova: | ||||
| Přednáška | 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 | 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. ) |
|||
| Literatura - základní: | ||||
| 2. F. P. Incropera, D. P. DeWitt: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, , 0 | ||||
| 3. F. Kreith, M. S. Bohn: Principles of Heat Transfer | ||||
| Literatura - doporučená: | ||||
| 1. M. Jícha: Přenos tepla a látky, , 0 | ||||
| Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
| Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
| M2301-5 | prezenční studium | Technika prostředí | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 2 | 1 | Z |
| M2301-5 | prezenční studium | Tepelné a jaderné stroje a zařízení | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 2 | 1 | Z |
| M2301-5 | prezenční studium | Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 2 | 1 | Z |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile