CAD navrhování tepelných zařízení pro procesy a energetiku (FSI-KT0)

Akademický rok 2020/2021
Garant: doc. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚPI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Hlubší seznámení s problematikou (tepelně-hydraulického) navrhování procesních a energetických zařízení (zejména výměníků tepla různých konstrukčních typů) a možnostmi současných softwarových systémů určených pro tyto účely. Využití těchto softwarových systémů pro analýzu stávajících i návrh nových výměníků tepla a související činnosti. V předmětu se posluchači detailně seznámí s možnostmi světově uznávaných profesionálních softwarových systémů (HTRI Xchanger Suite, CHEMCAD) a jejich obsluhou.
Výstupy studia a kompetence:
Schopnost využít podpory CAD pro návrh a analýzu procesních a energetických zařízení a související činnosti. Získání přehledu možností dostupných softwarů a schopnost jejich aplikace na konkrétní praktické úlohy.
Prerekvizity:
Předpokládá se absolvování předmětu Tepelné pochody a předmětu Hydraulické pochody.
Obsah předmětu (anotace):
V návaznosti na učivo předmětu Tepelné pochody poskytuje tento předmět rozšíření a prohloubení znalostí týkajících se problematiky navrhování procesních a energetických zařízení na výměnu tepla, zejména problematiky návrhových, kontrolních a simulačních výpočtů konvenčních výměníků tepla jak pro jednofázové tak i dvoufázové aplikace. Poskytuje seznámení s možnostmi a použitím vybraných, světově uznávaných profesionálních softwarových systémů (HTRI Xchanger Suite, CHEMCAD) na řadě příkladů z průmyslové praxe.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou cvičení, které je zaměřeno na praktické zvládnutí probírané látky.
Způsob a kritéria hodnocení:
Předmět je zařazen mezi povinně volitelné předměty, neklasifikuje se. Jeho absolvování je potvrzeno udělením zápočtu. Podmínkou udělení zápočtu je povinná a aktivní účast ve cvičeních a získání celkem alespoň 10 bodů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast ve cvičeních je povinná a kontrolovaná.
Zápočet bude udělen studentům, kteří se pravidelně a aktivně účastnili výuky (pravidelná účast znamená účast alespoň ve třech čtvrtinách hodin, tj. 10 cvičení z celkových 13).
Typ (způsob) výuky:
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 3 hod. povinná                  
Osnova:
    Cvičení s počítačovou podporou Cvičení s počítačovou podporou:
1. týden: Seznámení s obsahem předmětu a způsobem práce. Úvod do problematiky návrhových, kontrolních a simulačních výpočtů konvenčních výměníků tepla. Zahájení výpočtů výměníků tepla v programu CHEMCAD a ukázky souvisejících činností.
2. týden: Pokračování a prohloubení výpočtů výměníků tepla v programu CHEMCAD s ukázkami pokročilých možností a interakce s ostatními softwarovými systémy a činnostmi.
3. týden: Aspekty simulačních výpočtů výměníků tepla. Seznámení se s prostředím softwarového systému HTRI Xchanger Suite a typy jeho jednotlivých modulů. Výchozí příklady pro osvojení základní práce se softwarovým systémem (zadávání vstupních dat, možnosti programu, zobrazení výsledného protokolu apod.)
4. týden: Seznámení s modulem Xphe – deskové výměníky tepla.
5. týden: Praktické aplikace - řešení příkladů pomocí modulu Xphe
6. týden: Seznámení s modulem Xist – trubkové výměníky typu „shell-and-tube“
7. týden: Praktické aplikace - řešení příkladů pomocí modulu Xist
8. týden: Praktické aplikace - řešení příkladů pomocí modulu Xist
9. týden: Seznámení s modulem Xace – vzduchové chladiče a ekonomizéry
10. týden: Praktické aplikace – řešení příkladů pomocí modulu Xace
11. týden: Praktické aplikace – řešení příkladů pomocí modulu Xace
12. týden: Praktické aplikace – řešení příkladů pomocí modulu Xace
13. týden: Praktické aplikace – řešení příkladů pomocí modulu Xace
Literatura - základní:
1. Stephan P. (editor-in-chief), VDI-GVC: VDI Heat Atlas, 2nd. ed., Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2010.
2. Rayaprolu K.: Boilers for power and process, CRC Press, 2009.
3. CHEMCAD Version 7, User Guide, Chemstations, 2016
4. Hewit G.F. (ed.), Heat Exchanger Design Handbook 2008, 5th Revised Edition, Begell House, Inc., New York, 2009
Literatura - doporučená:
1. Walkenbach J., Excel 2010 Power Programming With VBA, Wiley Publishing, Inc., ISBN: 0470475358, 2010
2. Breden M., Schwimmer M., Excel 2007 VBA – Velká kniha řešení, Computer Press, a.s., Brno, 2009
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-PRI Procesní inženýrství -- zá 3 Povinně volitelný 2 2 Z