Experimentální a teoretické stanovení okrajových podmínek přenosu tepla (FSI-9OPT)

Akademický rok 2023/2024
Garant: doc. Ing. Petr Kotrbáček, Ph.D.  
Garantující pracoviště: LPTP všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština či angličtina
Cíle předmětu:
Cílem kursu je naučit doktorandy změřit vstupní hodnoty (teploty) pro stanovení realistických okrajových podmínek nutných pro výpočet přenosu tepla. Samostatná část je věnována experimentální metodice stanovení okrajových podmínek. Doktorandi jsou seznámeni s metodami měření potřebných fyzikálních veličin, zpracováním naměřených dat a přípravou okrajových podmínek pro numerické modely. Důraz je kladen na řešení a konzultace vlastního projektu definovaného v rámci doktorské práce studenta.
Výstupy studia a kompetence:
Zopakování problematiky přenosu tepla, orientace v literárních podkladech, získání základních teoretických znalostí z oboru měření tepelných veličin, praktická příprava a provedení experimentu.
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):
Realistické okrajové podmínky jsou základním předpokladem pro úspěšné použití numerické simulace problémů přenosu tepla. Tyto podmínky lze pro jednoduché případy stanovit na základě literárních podkladů. Složité a neobvyklé případy je pak třeba řešit experimentálně.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů v kombinaci s praktickými ukázkami technických experimentů.
Způsob a kritéria hodnocení:
Absolvování přednášek, ověření teoretických znalostí, realizace vlastního experimentálně orientovaného projektu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Druhy okrajových podmínek v okrajových úlohách
2. Nucená a přirozená konvekce
3. Omezení analytických přístupů
4. Základní kriteriální vztahy
5. Příprava tepelných experimentů
6. Měření teplot
7. Inverzní úlohy
8. Aplikace okrajových podmínek
Literatura - základní:
1. Incropera, F.P., Witt, D.P.: Fundamentals of heat and mass transfer (7)
2. Webster, J.G.: Mechanical variable measurement. CRC Press
3. Patankar, S.V.: Computation of conduction and duct flow heat transfer. Innovative Research, Inc.
Literatura - doporučená:
1. Jícha, M.: Přenos tepla a látky. VUT v Brně
2. Holman, J.P.: Experimental methods for engineers. Mc-GRaw Hill Book Company
3. ASTM Publication: Manual on the use of thermocouples in temperature measurement.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D-IME-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z
D-IME-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z