Tepelné stroje (FSI-LZ2)

Akademický rok 2022/2023
Garant: Ing. Petr Kracík, Ph.D.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:

Seznámit studenty se společnými konstrukčními znaky různých objemových a rotačních tepelných strojů, základními výpočtovými postupy a ději, které probíhají v reálném energetickém stroji.
Výstupy studia a kompetence:

Znalosti o inženýrském využívání fyzikálních zákonů pro konstrukci, projekci a výpočty objemových a rotačních tepelných strojů. 
Prerekvizity:

Znalosti z předmětů Základy energetiky a Termomechanika.
Obsah předmětu (anotace):

Předmět prohlubuje znalosti v oblasti tepelných strojů získané v předmětech Základy energetiky a Termomechanika a seznamuje s aplikací základních fyzikálních zákonů především pro rotační tepelné stroje (parní a plynové turbíny) a okrajově také objemové tepelné stroje, které jsou využívány v energetice. Jsou probrány výpočtové postupy elementárního turbinového a kompresorového stupně, konstrukce jednotlivých typů tepelných strojů, jejich provozní charakteristiky včetně zkoušení a provozu.
Metody vyučování:

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:

Zápočet: Aktivní účast ve cvičeních. Splnění úkolů k samostatnému vypracování zadaných v oblasti výpočtů energetických zařízení.

Zkouška: písemná část formou otázek a příkladů, ústní formou diskuse k zadanému tématu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:

Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná. Výuka probíhá dle týdenních rozvrhů. Způsob nahrazování zameškané výuky je plně v kompetenci vyučujícího. 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Termodynamické děje a zákony, rozdělení tepelných strojů (objemové a rotační)
2. Tepelné motory – parní stroj
3. Tepelné motory – Stirlingův motor
4. Tepelné motory – spalovací motory
5. Tepelné motory – parní turbína
6. Tepelné motory – plynová (spalovací) turbína
7. Stupeň parní turbíny – volba základní koncepce, rozdělení
8. Rozdělení a popis elementárních stupňů
9. Základní rovnice lopatkových strojů a ztráty v lopatkových mřížích
10. Vícestupňové parní turbíny a specifika posledních stupňů v parní turbíně
11. Konstrukce parní turbíny
12. Projekční návrh zapojení parní turbíny a pomocných zařízení
13. Montáž a provoz parní turbíny
    Cvičení Na jednotlivá témata přednášek navazují cvičení, v nichž bude na zadaných příklad procvičované příslušné téma, a to zejména z hlediska praktické aplikace.
Literatura - základní:
1. DIXON, S. L. a C. A. HALL. Fluid mechanics and thermodynamics of turbomachinery. Seventh edition. Boston: Butterworth-Heinemann is an imprint of Elsevier, 2014. ISBN 978-0-12-415954-9.
2. KADRNOŽKA, J. Lopatkové stroje. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2003, 177 s. ISBN 80-720-4297-1.
Literatura - doporučená:
1. FIEDLER, J. Parní turbíny: návrh a výpočet. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2004, 66 s. ISBN 80-214-2777-9.
2. HORLOCK, J. H. Advanced gas turbine cycles. Boston: [Pergamon], 2003. ISBN 0-08-044273-0.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 6 Povinný 1 1 Z
B-ENE-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 6 Povinný 1 3 Z