Detail předmětu

Modelování tekutinových mechanismů

FSI-MTM Ak. rok: 2021/2022 Letní semestr

Látka předmětu seznamuje se základy matematického modelování dynamiky tekutinových mechanismů a oblastí objemových čerpadel.
V oblasti matematického modelování dynamiky uvádí základní pojmy a definice. Dává přehled hlavních současných disponibilních simulačních prostředků a popisuje elektrohydraulickou analogii.
V oblasti objemových čerpadel se zaměřuje na přenos energie, účinnost a charakteristiku.
Cvičení navazující na přednášenou látku zahrnuje simulaci na počítači a ukázky výzkumu pro průmyslovou praxi.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. František Pochylý, CSc.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav

Výsledky učení předmětu

Schopnost analyzovat, matematicky popsat chování prvku tekutinového mechanismu nebo mechanismu jako celku a simulovat toto chování.

Prerekvizity

Nezbytné znalosti: diferenciální a integrální počet, hydrostatika a hydrodynamika, mechanika plynů, numerická matematika, programování počítačů.

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

Zápočet – dostatečná docházka a průběžná znalost látky.
Zkouška – zápočet, znalost látky a aplikace na konkrétních příkladech, zkouška má písemnou a ústní část.

Učební cíle

Schopnost vytvořit matematické a simulační modely prvků tekutinových mechanismů, jakož i základních obvodů těchto mechanismů za účelem predikce chování těchto systémů již ve stadiu návrhu.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Docházka na cvičeních je evidována a případná (limitovaná) absence se nahrazuje doplňkovými úkoly.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace FLI: Fluidní inženýrství, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Roman Klas, Ph.D.

Osnova

1. Základní pojmy a definice modelování hydraulických mechanismů
2. Nelinearity, specifické problémy
3. Modelování elementárních hydrostatických prvků
4. Modelování skutečných hydrostatických prvků
5. Modelování hydrostatických obvodů
6. Simulační programy, DYNAST, MATLAB
7. Aplikace simulačních programů
8. Modelování pulzací v hydrostatických mechanismech
9. Základní pojmy modelování pneumatických mechanismů
10. Zákonitosti proudění vzduchu potrubím
11. Modelování stacionárních a dynamických stavů pneumatických mechanismů
12. Základní typy objemových čerpadel
13. Modelování hydraulických poměrů u objemových čerpadel

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Roman Klas, Ph.D.

Osnova

1. Výpočty odporů proti pohybu.
2. Výpočty odporu proti zrychlení.
3. Výpočty odporů proti deformaci.
4. Modelování potrubí.
5. Modelování ventilů.
6. Příklady řešené simulačními programy.
7. Analytický výpočet rozběhu a brzdění hydraulického mechanismu.
8. Počítačová simulace rozběhu a brzdění hydraulického mechanismu.
9. Laboratorní ověření počítačové simulace rozběhu a brzdění hydr. mechanismu.
10. Pneumatické výpočty prvků pneumatického systému.
11. Použití programu pro animaci pneumatického mechanismu.
12. Výpočty základních typů objemových čerpadel.
13. Výpočet tlakových a průtokových poměrů v systému s pístovým čerpadlem.