| Akademický rok 1999/2000 |
| Garant: | prof. Ing. František Kavička, CSc. | |||
| Garantující pracoviště: | EÚ | |||
| Jazyk výuky: | čeština | |||
| Cíle předmětu: | ||||
| V návaznosti na znalosti z příslušných částí fyziky a hydromechaniky jsou posluchači seznámeni se základy teorie a technických výpočtů v oblasti termodynamiky a přenosu tepla. Úkolem předmětu je příprava pro aplikace v teorii a výpočtech strojně-technologické problematiky oborů slévárenství, tváření, svařování a materiálového inženýrství. |
||||
| Výstupy studia a kompetence: | ||||
| Znalost základních výpočtových vztahů, podkladů a postupů při určování tepelně fyzikálních veličin pracovních látek, řešení tepelných bilancí materiálových i strojních soustav a zařízení. Schopnost posuzování a řešení technologických problémů a zařízení z hlediska úspor energií a materiálů. Základy počítačového modelování pro optimalizaci technologických procesů. |
||||
| Prerekvizity: | ||||
|   | ||||
| Obsah předmětu (anotace): | ||||
| Úvod do technické termodynamiky. Základní stavové veličiny pracovní látky. Rovnice stavu ideálního plynu. Směs ideálních plynů. 1. zák.termodynamiky- teplo, práce, vnitřní energie, entalpie. 2. zák.termodynamiky, entropie. Vratné a nevratné děje ideálních plynů. Teoretické základy tepelných cyklů. Termodynamika par. Energetické veličiny páry a kapaliny, parní tabulky, diagramy. Clausiova- Clapeyronova rovnice. Termodynamické děje v parách. Termodynamika vlhkého vzduchu. Určovací veličiny, tabulky, i-x diagram. Izobarické úpravy vzduchu, odpařování z volné hladiny, psychrometr. Termodynamika proudění plynů a par. Adiabatické proudění dýzami. Cykly plynových a parních tepelných strojů a zařízení. Kompresory. Základy přenosu tepla. Stacionární a nestacionární přenos tepla vedením, vnitřní zdroje. Přenos tepla konvekcí, termokinetická podobnost. Prostup tepla, výměníky tepla. Přenos tepla zářením. Sálání uvnitř uzavřené soustavy. |
||||
| Metody vyučování: | ||||
|   | ||||
| Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
| Řádné absolvování cvičení je povinné. U výuky na PC je kontrolováno vyřešení zadných úloh v průběhu cvičení. Základní výpočtová forma cvičení je na konci semestru uzavřena bodovaným testem. Obsah a podmínky splnění testu, případně jeho opakování, stanoví učitel skupiny nejpozději 2 týdny před jeho absolvováním. Zkouška je písemná a ústní konaná v jednom dni. Součástí písemné části je výpočtové řešení příkladů s použitím kapesního kalkulátoru. Při hodnocení studenta přihlédne zkoušející k výsledku bodovacího testu. |
||||
| Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
|   | ||||
| Typ (způsob) výuky: | ||||
| Přednáška | 14 × 4 hod. | nepovinná | ||
| Cvičení odborného základu | 10 × 2 hod. | povinná | ||
| Cvičení na počítači | 4 × 2 hod. | povinná | ||
| Osnova: | ||||
| Přednáška | Základní pojmy. Stavová rovnice ideálního plynu. Směs ideálních plynů. 1. zákon termodynamiky-teplo, práce, vnitřní energie, entalpie. Vratné děje ideálních plynů-výpočet a znázornění v p-v diagramu. Tepelné cykly. Carnotův cyklus. 2.zákon termodynamiky. Entropie. Nevratné děje. Stavová rovnice Reálných plynů a par, energ. veličiny. Termodynamika par. Claus.-Clapeyronova rovnice. Termodynamické děje. Termodynamika vlhkého vzduchu.Izobarické úpravy vzduchu, i-x diagram. Termodynamika proudění plynů a par. Adiabatické proudění dýzami. Postup při výpočtu dýz. Lavalova dýza. Vliv změny provozních podmínek. Cykly tepelných strojů plynové a parní. Chladicí zařízení. Kompresory. Přenos tepla vedením. Řešení DR energie pro stacionární vedení tepla. Přenos tepla konvekcí. DR přestupu tepla. Termokinetická podobnost. Prostup tepla. Výměníky tepla-střední teplotní spád, postup výpočtu. Přenos tepla zářením-základní zákony. Sálání uvnitř uzavřené soustavy. |
|||
| Cvičení odborného základu | Výpočet stavových veličin ideálního plynu a směsi ideálních plynů. Energetická bilance uzavřené soustavy-teplo, práce, změny energie. Výpočet stavových veličin a energií při vratných dějích id. plynu. Řešení Carnotova cyklu. Změny entropie při vratných dějích id. plynu. Výpočet rychlostí a průtoku při adiabat. proudění zužující se dýzou. Rychlosti a průtok při proudění id.plynů a par Lavalovou dýzou. Stacionární vedení tepla rovinnou a válcovou stěnou. Výpočet součinitele přestupu tepla a tepelného toku při konvekci. Stanovení teplosměnné plochy výměníku tepla. Tepelný tok při sálání mezi obklopujícími se povrchy. Vliv stínění. |
|||
| Cvičení na počítači | Termodynamické děje par-výpočty, diagramy. Použití PC-program PÁRA. Termodynamické děje par-výpočty, diagramy. Použití PC-program PÁRA. Izobarické úpravy vzduchu-výpočty, diagr. Použití PC-program VZDUCH. Izobarické úpravy vzduchu-výpočty, diagr. Použití PC-program VZDUCH. |
|||
| Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
| Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
| N2301-3 | prezenční studium | Strojírenství a ostatní kovodělná výroba | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 1 | 1 | L |
| M2301-5 | prezenční studium | Strojírenská technologie | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 1 | 3 | L |
| M2301-5 | prezenční studium | Průmyslový design ve strojírenství | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 1 | 3 | L |
| M2301-5 | prezenční studium | Matematické inženýrství | -- | zá,zk | 6 | Povinný | 1 | 3 | L |
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