čeština

prof. Ing. Milan Pavelek, CSc.

Energetický ústav

Schopnost provádět technické výpočty v oblasti termodynamiky a přenosu tepla: Výpočet tepelných strojů a chladicích zařízení. Tepelné bilance materiálových i strojních soustav a zařízení. Výpočet přenosu tepla ve strojních soustavách, v plynech, parách, ve stavbách, při technologických procesech.

Matematika, Fyzika.

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.

Ústní zkouška.

Schopnost provádět technické výpočty v oblasti termodynamiky a přenosu tepla. Aplikovat teoretické znalosti v konstrukčních i technologických oborech (především v technice prostředí).

Prezence na přednáškách nebude kontrolována.

Program D-ENE-K: Energetické inženýrství, doktorský, doporučený kurs

Program D-ENE-P: Energetické inženýrství, doktorský, doporučený kurs

20 hod., nepovinná

Úvod do problematiky. Základní zákony a stavová rovnice ideálního plynu. Tepelné kapacity. Směsi ideálních plynů, Daltonův zákon, stavová rovnice směsi a jejích složek.
První zákon termodynamiky a jeho matematické formy (obecná forma). Teplo, objemová a technická práce, vnitřní energie, entalpie.
Vratné děje ideálních plynů, změna stavových veličin,výpočet tepla, vnitřní energie, entalpie, obou prací a znázornění v p-v diagramu.
Tepelné cykly, termická účinnost, práce cyklu. Carnotův cyklus. 2.zákon termodynamiky. Entropie a obecné rovnice změn entropie. Znázornění vratných dějů a Carnotova cyklu v T-s diagramu. Obrácený a nevratný Carnotův cyklus. Nevratné děje v technické praxi. Jouleův Thompsonův efekt.
Van der Waalsova stavová rovnice reálných plynů. Termodynamika par, p-v, T-s a h-s diagramy a tabulky par. Konstrukce diagramů. Clausius -Clapeyronova rovnice. Termodynamické děje v parách, změna stavových veličin, výpočet tepla, vnitřní energie, entalpie, objemové a technické práce.
Termodynamika vlhkého vzduchu. Definice vlhkosti a entalpie vlhkého vzduchu, Mollierův diagram entalpie-měrná vlhkost (konstrukce). Ochlazování, ohřev, mísení a vlhčení vzduchu, adiabatické odpařovaní z volné hladiny. Psychrometr.
První zákon termodynamiky pro otevřenou soustavu a jeho rovnice. Rovnice kontinuity, Bernoulliho. Prandtlova trubice, rychlost zvuku, Machovo číslo. Adiabatické proudění ideálního plynu a páry zužujícím se otvorem a Lavalovou dýzou. Postup při jejich výpočtu. Činnost Lavalovy dýzy při různých vstupních podmínkách a vliv protitlaku na její činnost.
Cykly tepelných plynových a parních strojů. Spalovací motory, plynové turbiny, reakční motory.
Rankin – Clausiův cyklus. Kompresory. Cykly chladicích zařízení a tepelných čerpadel.
Přenos tepla vedením. 3D diferenciální rovnice stacionárního a nestacionárního vedení tepla s vnitřním zdrojem v kartézkých a válcových souřadniccíh Tepelná a teplotní vodivost. Stacionární vedení tepla jednoduchou nebo složenou rovinnou nebo válcovou stěnou.
Přenos tepla konvekcí. Navier-Stokesovy rovnice, rovnice okrajové podmínky. Teorie podobnosti v tepelné konvekci. Odvození kriterii podobnosti. Kriteriální rovnice pro konvekci přirozenou a nucenou.
Stacionární prostup tepla jednoduchou a složenou rovinnou a válcovou stěnou. Výměníky tepla, střední logaritmický teplotní spád, postup výpočtu.
Přenos tepla zářením-základní zákony (1. a 2. Kirchhoffův, Planckův, Stefan-Boltzmanův, Wienův). Záření mezi rovnoběžnými stěnami a mezi obklopujícími se povrchy.