Metody řešení problémů přenosu tepla (FSI-9PPT)

Akademický rok 2019/2020

Garant:	doc. Ing. Michal Pohanka, Ph.D.
Garantující pracoviště:	LPTP	všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky:	čeština či angličtina
Cíle předmětu:
Poskytnout dostatek znalostí pro samostatné řešení technických tepelných problémů, které vyžadují matematické modelování. Seznámení s postupy stanovení okrajových podmínek pro tepelné úlohy. Seznámení s postupy, které při řešení tepelných problémů využívají data z reálných měření.
Výstupy studia a kompetence:
Schopnost samostatného řešení tepelných problémů vyžadujících znalost přestupů tepla, teplotních polí a dynamiky teplotních změn.
Prerekvizity:
Základní fyzikální principy na úrovni VŠ látky probírané v bakalářském studiu a znalosti tepelných dějů na úrovni magisterského studia technických studijních oborů.
Obsah předmětu (anotace):
V úvodní části jsou zopakovány mechanismy přenosu tepla typické v technických aplikacích. Je diskutována otázka způsobu popisu těchto mechanismů a práce s odhady chyb při jejich kvantifikaci. Další část se týká vedení tepla v tělesech od diferenciální rovnice popisující vedení tepla, přes analytické metody řešení po různé druhy numerických metod pro řešení této rovnice. Samostatné části se týkají popisu teplotně závislých materiálových vlastností a popisu okrajových podmínek potřebných pro určení úlohy. Dvě přednášky jsou věnovány inverzním tepelným úlohám a jejich významu pro zpřesnění teplotních výpočtů. V závěrečné části jsou ukázány typické technické aplikace vyžadující stanovení nestacionárních teplotních a napěťových polí. Tyto aplikace shrnují význam poznatků z kapitol mechanismů přenosu tepla, numerického řešení teplotních úloh a inverzních úloh.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.
Způsob a kritéria hodnocení:
Studentům je na začátku výuky oznámen minimální požadovaný rozsah znalostí. Individuálně je dohodnuto prohloubení znalostí podle tématu doktorské práce.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:

Typ (způsob) výuky:
Přednáška	10 × 2 hod.	nepovinná
Osnova:
Přednáška	1.Mechanismy přenosu tepla 2.Tepelná kondukce 3.Rovnice vedení tepla 4.Základní numerické metody 5.Materiálové vlastnosti pro tepelné modely 6.Inverzní úlohy pro stanovení okrajových podmínek 7.Technické aplikace

Literatura - základní:
4. K. A. Woodbury: Inverse Engineering Handbook. CRC Press
Literatura - doporučená:
1. M. Jícha: Přenos tepla a látky. VUT v Brně