Tepelné procesy
| Typ studia | doktorské |
|---|---|
| Jazyk výuky | angličtina |
| Kód | 635-0963/02 |
| Zkratka | TP |
| Název předmětu česky | Tepelné procesy |
| Název předmětu anglicky | Thermal processes |
| Kreditů | 20 |
| Garantující katedra | Katedra tepelné techniky |
| Garant předmětu | doc. Ing. Marek Velička, Ph.D. |
Osnova předmětu
• Analogie mezi sdílením tepla, hmoty a hybnosti. Sdílení tepla kondukcí. Stacionární vedení tepla u těles jednoduchých i složitějších tvarů – analytické a numerické metody řešení. Nestacionární vedení tepla – možnosti analytického řešení pro jednoduché okrajové podmínky. Numerické metody explicitní, implicitní, Crankova-Nicolsonova metoda, metoda konečných prvků.
• Sdílení tepla konvekcí. Analytické řešení stanovení Nusseltova kritéria při laminárním proudění. Využití teorie podobnosti pro řešení konvekce tepla při nuceném, přirozeném a smíšeném proudění.
• Sdílení tepla radiací. Záření černého a šedého tělesa. Vzájemně ozářené plochy – paprsková algebra. Modely záření šedého a reálného plynu. Radiace v pohlcujícím a rozptylujícím prostředí. Sálání plamene.
• Způsoby ohřevu a ochlazování kovových materiálů, technologie ohřevu a tepelného zpracování z pohledu tepelně-technických poměrů při ohřevu v průmyslových pecích.
• Základní pojmy z termomechaniky. Stavová rovnice. Avogadrův zákon, směsi ideálních plynů. První termodynamický zákon. Základní vratné děje ideálních plynů. Reálné plyny. Tepelné cykly, Carnotův cyklus, obrácený cyklus, porovnávání cyklů. Druhý termodynamický zákon, entropie. Nevratné děje v praxi.
• Základní termodynamické děje v oblasti par. Vlhký vzduch. Proudění plynů a par dýzami. Cykly reálných tepelných strojů. Kompresory a chladicí zařízení. Energie a exergie.
• Teorie podobnosti a modelování. Podobnost jevů. Kriteriální rovnice. Matematické modelování. Fyzikální modelování. Numerické modelování. Metoda konečných objemů. Metoda konečných prvků. Metody stanovení okrajových podmínek.
• Sdílení tepla konvekcí. Analytické řešení stanovení Nusseltova kritéria při laminárním proudění. Využití teorie podobnosti pro řešení konvekce tepla při nuceném, přirozeném a smíšeném proudění.
• Sdílení tepla radiací. Záření černého a šedého tělesa. Vzájemně ozářené plochy – paprsková algebra. Modely záření šedého a reálného plynu. Radiace v pohlcujícím a rozptylujícím prostředí. Sálání plamene.
• Způsoby ohřevu a ochlazování kovových materiálů, technologie ohřevu a tepelného zpracování z pohledu tepelně-technických poměrů při ohřevu v průmyslových pecích.
• Základní pojmy z termomechaniky. Stavová rovnice. Avogadrův zákon, směsi ideálních plynů. První termodynamický zákon. Základní vratné děje ideálních plynů. Reálné plyny. Tepelné cykly, Carnotův cyklus, obrácený cyklus, porovnávání cyklů. Druhý termodynamický zákon, entropie. Nevratné děje v praxi.
• Základní termodynamické děje v oblasti par. Vlhký vzduch. Proudění plynů a par dýzami. Cykly reálných tepelných strojů. Kompresory a chladicí zařízení. Energie a exergie.
• Teorie podobnosti a modelování. Podobnost jevů. Kriteriální rovnice. Matematické modelování. Fyzikální modelování. Numerické modelování. Metoda konečných objemů. Metoda konečných prvků. Metody stanovení okrajových podmínek.
E-learning
www.vsb.cz/e-vyuka/cs/subject/635-0963/01
Povinná literatura
1. PŘÍHODA, M.a RÉDR, M. Sdílení tepla a proudění. 3. vyd. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2013. ISBN 978-80-248-3192-3.
2. PAVELEK, Milan. Termomechanika. Vyd. 3., přeprac. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s.r.o., 2003. 286 s. ISBN 80-214-2409-5 .
3. ČARNOGURSKÁ, M., PŘÍHODA, M. Aplikácia dimenzionálnej analýzy pri modelovaní javov v oblasti energetiky. 1. vyd. Košice : Strojnícka fakulta TU v Košiciach, 2011. 214 s. ISBN 978-80-553-0699-5.
2. PAVELEK, Milan. Termomechanika. Vyd. 3., přeprac. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s.r.o., 2003. 286 s. ISBN 80-214-2409-5 .
3. ČARNOGURSKÁ, M., PŘÍHODA, M. Aplikácia dimenzionálnej analýzy pri modelovaní javov v oblasti energetiky. 1. vyd. Košice : Strojnícka fakulta TU v Košiciach, 2011. 214 s. ISBN 978-80-553-0699-5.
Doporučená literatura
1. KOZEL, Karel a Jiří FÜRST. Numerické metody řešení problémů proudění. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2001.
2. JENČÍK, J., VOLF, J. Technická měření, Praha : ČVUT, 2003.
3. KREIDL, M., ŠMÍD, R.: Technická diagnostika – senzory, metody, analýza signálu, BEN, 2011.
2. JENČÍK, J., VOLF, J. Technická měření, Praha : ČVUT, 2003.
3. KREIDL, M., ŠMÍD, R.: Technická diagnostika – senzory, metody, analýza signálu, BEN, 2011.