Detail předmětu
Experimentální metody II
FSI-IEE Ak. rok: 2020/2021 Letní semestr
Předmět zahrnuje speciální experimentální měřicí metody v technice prostředí a optické vizualizační a měřicí metody, které se uplatní při měření proudových, teplotních a koncentračních polí včetně přenosu tepla a látky konvekcí, při měření částic v tekutinách a při měření teplot, deformací a vibrací povrchů. Výsledky lze využít pro dosažení optimálních parametrů vytápěcích, větracích a klimatizačních zařízení. Jde o metody měření tepelného stavu prostředí, účinnosti větrání, termovizní měření, optické měřicí metody (LDA, PIV aj.), optické vizualizační a měřicí metody (stínové, clonkové, interferometrické – včetně holografie), ale i jednodušší praktické vizualizační metody.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Kromě teoretických znalostí získají studenti i praktické znalosti z experimentální práce v oblasti optických vizualizačních a měřicích metod a praktické znalosti z oblasti počítačového vyhodnocování experimentů, zejména zpracování a vyhodnocení obrazových záznamů a videozáznamů.
Prerekvizity
Znalost fyzikálních zákonů z oblasti termodynamiky, přenosu tepla, mechaniky tekutin a optiky.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení
Pro udělení zápočtu je nutné řádně absolvovat všechna laboratorní, počítačová a výpočtová cvičení a odevzdat zpracované elaboráty z laboratorních měření. Zkouška je písemná a ústní konaná v jednom dni a hodnocení zahrnuje projevené teoretické znalosti s přihlédnutím k praktickým schopnostem studenta v laboratorních cvičeních a s přihlédnutím ke kvalitě zpracovaných elaborátů.
Učební cíle
Cílem je seznámit studenty se speciálními experimentálními metodami a s optickými vizualizačními a měřicími metodami používanými v oblasti techniky prostředí, přenosu tepla a mechaniky tekutin. Tyto poznatky navíc přispějí k hlubšímu pochopení reálných dějů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Výuka je kontrolována v laboratorních cvičeních formou elaborátů a kontrolou počítačového zpracování vizualizačních záznamů.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program M2I-P: Strojní inženýrství, magisterský navazující
obor M-TEP: Technika prostředí, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Měření stavu mikroklimatu a tepelné pohody prostředí.
Výzkum větrání pomocí stopových plynů a částic.
Vizualizační a optické metody. Holografie.
LDA. PIV.
Interferometrie pro objekty odrážející záření.
Teorie a praxe termovizních měření.
Stínové a clonkové metody (přestup tepla, vzduchové proudy).
Interferometrie v mechanice tekutin a přestupu tepla (desk. radiátory).
Záznam a zpracování obrazů (T-pole v místnosti).
Vyhodnocování interferenčního řádu z interferogramů (proudění z vyústek).
Vyhodnocování indexu lomu z interferogramů.
Vyjádření hustoty a teplot z indexu lomu.
Teorie podobnosti.
Laboratorní cvičení
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Bezpečnostní předpisy a metody práce. Výukové videozáznamy.
Měření vlhkosti vzduchu. Měření střední radiační teploty.
Měření rychlosti proudění vzduchu. Měření tepelné pohody.
Měření klimatizační jednotky.
Měření 'T', 'w' v okolí vyústky.
Měření vyústky pomocí PIV.
Měření vlastností světla. Seřizování optických prvků a sestav.
Topografie moaré metodou. Vizualizace vzduch. proudu stínovou metodou.
Interferometrické měření přestupu tepla z deskových otopných těles.
Práce se software Interfer-Visual.
Vyhodnocení přestupu tepla z deskových otopných těles (na PC).
Vyhodnocení trajektorie neizotermního proudu vzduchu z vyústky (na PC).
Zápočty.