Přednášky:
Podobnost, rozměrová analýza, Buckinghamův pí-teorém, Eigensovova, van Driestova formule. Aplikace dimenzionální analýzy. Hustota tepelného toku rovinnou stěnou při povrchové podmínce I. druhu, III. druhu. Součinitel přestupu tepla konvekcí při izotermickém ustáleném turbulentním proudění tekutiny v potrubí. Součinitel přestupu tepla konvekcí při izotermickém nerozvinutém turbulentním proudění tekutiny v potrubí. Teplotní pole v rovinné stěně s vnitřním objemovým tepelným zdrojem při povrchové podmínce I. druhu, III. druhu. Nestacionární teplotní pole v rovinné stěně při povrchové podmínce III. druhu.
Modelování, typy modelování – dělení dle různých hledisek. Matematické modelování. Analogie konvekce v trubce a molekulární difúzí, kritérium Sc, Sh., součinitel přestupu hmoty. Analogie hydrotepelná. Fyzikální modelování. Přibližné modelování. Automodelnost. Rychlostní pole a ztráta tlaku při laminárním proudění a turbulentním proudění.
Stacionární vedení tepla. Kritický poloměr válcové stěny, kritický poloměr izolace. Teplotní pole a tepelný tok kulovou stěnou – povrchová podmínka I. III. druhu. Teplotní pole a tepelný tok rovinnou stěnou při – součinitel tepelné vodivosti je funkcí teploty. Teplotní pole desky a válce při vnitřním objemovém tepelném zdroji. Vedení tepla tyčí nekonečné a konečné délky. Koeficient efektivnosti žebra. Vícesměrné úlohy. Analytické řešení – metoda separace proměnných. Numerické řešení.
Nestacionární vedení tepla. Analytické řešení – metoda separace proměnných. Řešení pro tělesa složitějších tvarů. Numerické řešení, diferenční metoda – explicitní, implicitní, Crankova-Nicolsonova. Stabilita numerické explicitní metody.
Sdílení tepla konvekcí. Analytické řešení.
Sdílení tepla zářením. Index směrovosti – paprsková algebra.
Tepelné procesy při mimopecním zpracování oceli v pánvích. Tepelná bilance, vliv technologických a konstrukčních faktorů.
Tuhnutí a chladnutí oceli při plynulém odlévání. Vliv jednotlivých parametrů na odvod tepla v krystalizátoru. Odvod tepla v sekundární oblasti chlazení.
Odvod tepla při válcování. Význam jednotlivých mechanismů sdílení tepla. Řízené válcování.
Cvičení:
Přehled softwarových nástrojů, které budou použity pro modelování (Excel, Matlab, Visual Basic for Excel, Pascal)
Modely založené na využití analytických řešení:
model teplotního profilu v rovinné, válcové a kulové stěně
modelování kritického poloměru válcové stěny
modelování kritického poloměru izolace
modelování odvodu tepla žebrem
Numerické modely s využitím metody sítí:
Stacionární model teplotního pole 2D objektu
Stacionární model teplotního pole krystalizátorové desky
Stacionární model teplotního pole vícevrstvé stěny pece včetně rohu
Stacionární model teplotního pole válcové stěny
Nestacionární model teplotního pole rovinné stěny
Test: odvození vzorce pro teplotu zadaného typu uzlového bodu
Kontrola splnění řešených příkladů
Podobnost, rozměrová analýza, Buckinghamův pí-teorém, Eigensovova, van Driestova formule. Aplikace dimenzionální analýzy. Hustota tepelného toku rovinnou stěnou při povrchové podmínce I. druhu, III. druhu. Součinitel přestupu tepla konvekcí při izotermickém ustáleném turbulentním proudění tekutiny v potrubí. Součinitel přestupu tepla konvekcí při izotermickém nerozvinutém turbulentním proudění tekutiny v potrubí. Teplotní pole v rovinné stěně s vnitřním objemovým tepelným zdrojem při povrchové podmínce I. druhu, III. druhu. Nestacionární teplotní pole v rovinné stěně při povrchové podmínce III. druhu.
Modelování, typy modelování – dělení dle různých hledisek. Matematické modelování. Analogie konvekce v trubce a molekulární difúzí, kritérium Sc, Sh., součinitel přestupu hmoty. Analogie hydrotepelná. Fyzikální modelování. Přibližné modelování. Automodelnost. Rychlostní pole a ztráta tlaku při laminárním proudění a turbulentním proudění.
Stacionární vedení tepla. Kritický poloměr válcové stěny, kritický poloměr izolace. Teplotní pole a tepelný tok kulovou stěnou – povrchová podmínka I. III. druhu. Teplotní pole a tepelný tok rovinnou stěnou při – součinitel tepelné vodivosti je funkcí teploty. Teplotní pole desky a válce při vnitřním objemovém tepelném zdroji. Vedení tepla tyčí nekonečné a konečné délky. Koeficient efektivnosti žebra. Vícesměrné úlohy. Analytické řešení – metoda separace proměnných. Numerické řešení.
Nestacionární vedení tepla. Analytické řešení – metoda separace proměnných. Řešení pro tělesa složitějších tvarů. Numerické řešení, diferenční metoda – explicitní, implicitní, Crankova-Nicolsonova. Stabilita numerické explicitní metody.
Sdílení tepla konvekcí. Analytické řešení.
Sdílení tepla zářením. Index směrovosti – paprsková algebra.
Tepelné procesy při mimopecním zpracování oceli v pánvích. Tepelná bilance, vliv technologických a konstrukčních faktorů.
Tuhnutí a chladnutí oceli při plynulém odlévání. Vliv jednotlivých parametrů na odvod tepla v krystalizátoru. Odvod tepla v sekundární oblasti chlazení.
Odvod tepla při válcování. Význam jednotlivých mechanismů sdílení tepla. Řízené válcování.
Cvičení:
Přehled softwarových nástrojů, které budou použity pro modelování (Excel, Matlab, Visual Basic for Excel, Pascal)
Modely založené na využití analytických řešení:
model teplotního profilu v rovinné, válcové a kulové stěně
modelování kritického poloměru válcové stěny
modelování kritického poloměru izolace
modelování odvodu tepla žebrem
Numerické modely s využitím metody sítí:
Stacionární model teplotního pole 2D objektu
Stacionární model teplotního pole krystalizátorové desky
Stacionární model teplotního pole vícevrstvé stěny pece včetně rohu
Stacionární model teplotního pole válcové stěny
Nestacionární model teplotního pole rovinné stěny
Test: odvození vzorce pro teplotu zadaného typu uzlového bodu
Kontrola splnění řešených příkladů