|
Vyučující
|
-
Kracík Jan, Ing. Ph.D.
-
Vestfálová Magda, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Úvod do termodynamiky, uplatnění poznatků termodynamiky v konkrétních technických zařízeních, vlastnosti látek, fázové změny, termodynamická rovnováha systému. 2. Energetické veličiny (teplo, práce, vnitřní energie a entalpie), základní zákony termodynamiky, entropie. 3. Model ideálního plynu, stavová rovnice ideálního plynu, měrné tepelné kapacity ideálního plynu, Mayerova rovnice. 4. Základní vratné termodynamické děje (izobarická, izochorická, izotermická a izoentropická změna stavu) v ideálním plynu. 5. Vodní pára, výroba vodní páry, fázové změny, základní vratné děje v páře. 6. Směsi ideálních plynů, způsoby určení složení, stavové veličiny. Směsi plynů a par - vlhký vzduch, fyzikální veličiny vlhkého vzduchu. 7. Mollierův diagram a jeho význam, řešení izobarických procesů s užitím diagramu vlhkého vzduchu. 8. Definice vratné a nevratné stavové změny, nevratná adiabatická komprese a expanze, termodynamická účinnost děje, škrcení, směšování. 9. Tepelné oběhy, práce a účinnost oběhu. 10. Carnotův porovnávací oběh - přímý a obrácený, tepelné oběhy zážehového a vznětového motoru, porovnávací Rankinův-Clausiův tepelný oběh, technické komponenty tepelného oběhu, zakreslení stavových změn oběhu do diagramů. 11. Možnosti technického řešení zvyšování termické účinnosti tepelných oběhů, limity využití a budoucí orientace zvyšování termické účinnosti, ukázka využití oběhů v konkrétních technických zařízeních. 12. Termokinematika - vysvětlení základních principů přenosů tepla, vysvětlení základních pojmů. 13. Fourierův zákon stacionárního vedení tepla, přenos tepla vedením v rovinné a válcové stěně, vedení tepla složenou stěnou, vliv tepelné izolace na celkovou hustotu tepelného toku. 14. Newtonův zákon přestupu tepla, volná (přirozená) a nucená konvekce tepla. 15. Nucená konvekce - definice a využití podobnostních kriteriálních čísel, konkrétní příklady řešení nucené konvekce. 16. Volná konvekce - definice a využití podobnostních kriteriálních čísel, konkrétní příklady řešení volné konvekce. 17. Prostup tepla - základní vztahy a ukázka výpočtu úlohy prostupu tepla, určení vlivu parametrů na celkovou hustotu tepelného toku při prostupu tepla. 18. Přenos tepla radiací - tepelné záření, definice černého tělesa, Planckův zákon, Stefan-Boltzmanův zákon, emisivita povrchu, skleníkový efekt. 19. Výměníky tepla, nejčastější konstrukční řešení tepelných výměníků, klasifikace tepelných výměníků. 21. Souproudý a protiproudý výměník tepla, ukázka stanovení a výpočtu tepelného výměníku tepla, výparník a kondenzátor.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Přednáška, Cvičení
- Účast na výuce
- 70 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět popisuje základní znalosti v oblasti termomechaniky a problematiky sdílení tepla aplikovaných především na technické vědy strojního zaměření. Věnuje se otázkám aplikace termodynamických procesů v návrhu zařízení, pochopení funkce a vyjádření účinností procesů a strojů.
Znalosti v základech termodynamiky a sdílení tepla.
|
|
Předpoklady
|
Fyzika a Matematika. Zkoušky z uvedených předmětů.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška
Zápočet: maximálně 20% omluvené absencec s náhradním zpracováním chybějící látky, úspěšné absolvování testů. Zkouška: prokázání znalostí probíraných oblastí, podmínkou k účasti na zkoušce je získání zápočtu.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Advances in Industrial Heat Transfer. CRC, 2012. ISBN 9781439899076.
-
BAEHR, Hans Dieter, Karl STEPHAN a Nicola Jane PARK. Heat and mass transfer. Berlin: Springer, 1998. ISBN 3-540-63695-1.
-
JANNA, William S. Engineering heat transfer. Third edition.. Boca Raton: CRC Press, 2009. ISBN 978-1-4200-7202-0.
-
Kalčík, J., Sýkora, K.:. Technická termomechanika.. Academia, Praha, 1973.
-
NOŽIČKA, Jiří. Základy termomechaniky. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2004. ISBN 80-01-02409-1.
-
Petříková, M., Kryštůfek, P.:. Tabulky pro termodynamiku. TU Liberec, 2013. ISBN 978-80-7372-945-5.
-
Středa, I., Sazima, M., Doubrava, J.:. Termomechanika. ČVUT Praha, 1995.
-
STŘEDA, Ivo. Základy rovnovážné termodynamiky. Vyd. 3.. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2009. ISBN 978-80-7372-459-7.
-
Vestfálová, M., Středa, I.:. Technická dynamika plynů. Liberec, 2004.
|