Detail předmětu
Tepelné procesy v mechatronických soustavách
FSI-RQM Ak. rok: 2021/2022 Letní semestr
Vybrané statě z termomechaniky a přenosu tepla využitelné při popisu tepelných procesů v mechatronických soustavách. Vliv tepelných procesů na efektivnost využití mechatronických soustav.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Studenti budou schopni řešit tepelné procesy v mechatronických systémech. Studenti získají základní znalosti s měřením teploty a proudění vzduchu v mechatronických soustavách.
Prerekvizity
Základní znalosti programování.
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 zápočet je nutné absolvovat všechna cvičení a odevzdat požadovaný počet protokolů a zadaných samostatných úkolů. Zápočet je udělen na základě testu, kde mohou studenti získat až 30 bodů. Zkouška má teoretickou a ústní část, kde studenti získají dalších až 70 bodů.
Učební cíle
Seznámit studenty s tepelným procesy, které je nutné uvažovat v mechatronických soustavách při jejich návrhu. Využití numerických i experimentálních metod pro objasnění tepelných procesů v mechatronických soustavách zejména elektrických strojů a pohonů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na cvičení je povinná.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-MET-P: Mechatronika, magisterský navazující, povinný
Program N-IMB-P: Inženýrská mechanika a biomechanika, magisterský navazující
specializace BIO: Biomechanika, povinně volitelný
Program N-IMB-P: Inženýrská mechanika a biomechanika, magisterský navazující
specializace IME: Inženýrská mechanika, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Úvod do tepelných procesů v mechatronických systémech
Základní vztahy hydraulického výpočtu
Tlakové ztráty při proudění
Výpočet odporů proudění
Metody ventilačního výpočtu
Základní vztahy tepelného výpočtu
Výpočet tepelných odporů
Výpočet součinitele přestupu tepla
Metody tepelného výpočtu
Komplexní modelování mechatronických soustav
Návrh chlazení výkonové elektroniky
Metody měření proudění a teploty
Moderní přístupy k řešení tepelných procesů v mechatronických soustavách
Laboratorní cvičení
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Přehled výpočetních postupů (ukázky praktických výpočtů a měření)
Výpočet hydraulických odporu změnou proudění
Výpočet hydraulického odporu vlivem ztráty třením
Výpočet ventilační charakteristiky axiálních a radiálních ventilátorů
Návrh ventilační sítě elektrického stroje, řešení proudění v elektrickém stroji
Výpočet tepelných odporů (vedení, sálání, přirozená a nucená konvekce)
Výpočet součinitelů přestupu tepla
Návrh tepelné sítě elektrického stroje, výpočet oteplení jednotlivých částí
Měření průtočného množství dodávaného radiálním ventilátorem užitím tři nezávislých metod
Experimentální stanovení vlastností tepelné trubice
Měření teploty na experimentálním přípravku statorového vinutí (termočlánek, PT100, HFS)
Měření oteplení rotoru stejnosměrného motoru (bezkontaktní měření teploty, termo-kamera, laserový teploměr)
Řízení chlazení statorového vinutí synchronního motoru