Detail předmětu
Turbíny a turbokompresory
FSI-LT1 Ak. rok: 2023/2024 Letní semestr
Předmět Turbíny a turbokompresory je přímým pokračováním předmětu Lopatkové stroje (LLS). Úvodní část předmětu je věnována dynamice tekutin, která doplňuje teorie lopatkových strojů tak, aby bylo možno komplexně a v kontextu vysvětlit návrh a provoz větrných i tepelných turbín a turbokompresorů. Průběžně je poukazováno na souvislosti konstrukční, projekční, provozní, ekonomické a na ekologické dopady. Během studia jsou studenti seznamováni s vývojem znalostních bází a jejich uplatňování v konstrukci tepelných turbín a turbokompresorů, dosahovanými výsledky a výhledy do budoucna.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
6
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Teorie lopatkových strojů, základy termomechaniky a energetiky.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Zápočet: Aktivní účast na cvičení. Ověřuje se schopnost řešit zadané úlohy. Podmínkou k získání zápočtu je vyřešení zápočtové úlohy.
Zkouška: Prověřuje se znalosti získané během celého semestru.
Zkouška má písemnou část a podmíněnou ústní.
Závěrečné hodnocení je složeno s výsledků při zápočtu i zkoušce.
Zápočtová písemka.
Učební cíle
Cílem předmětu je umožnit studentům pochopení základních principů turbín a turbokompresorů tak, aby byly schopni pracovat na jakékoliv úrovni návrhu, výroby a provozu turbín a turbokompresorů.
Výsledkem předmětu je vzdělání studentů v oblasti dynamiky tekutin, větrných turbín, tepelných turbín a turbokompresorů.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace ENI: Energetické inženýrství, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Dynamika tekutin:
1. Termodynamické vlastnosti tekutin
1-2. Škrcení plynů a par
2-3. Machovo číslo a efekty při proudění vysokými rychlostmi
3-4. Proudění plynů a par tryskami
4. Proudění plynů a par difuzory
Turbína a turbokompresory:
5-6. Větrné turbíny
6. Větrné elektrárny
7-8. Termodynamika tepelných turbín a turbokompresorů
9-10. Turbokompresory
10. Provoz a zapojení turbokompresoru v technologickém celku
11. Plynové turbíny a turbodmychadla
12. Provoz plynových turbín a turbodmychadel
13. Materiály a teorie strojních částí lopatkových strojů
Cvičení
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Obsahem cvičení je řešení úloh:
1-2. Aplikace konstrukce h-s diagramu pomocí teorie porovnávací izobary při termodynamických výpočtech lopatkových srojů
3-4. Výpočet axiálního stupně se zkroucenými lopatkami při stlačitelném proudění a uvažování ztrát
5. Úloha na škrcení vodní páry; úlohy na parametry rázových vln
6. Výpočet reálné expanze páry v Lavalově trysce a návrh jejího tvaru; výpočet ztráty přes labyrintovou ucpávku
7. Výpočet tvaru difuzoru s konstantním gradientem tlaku
8-9. Úlohy na výpočet tvaru lopatky větrné turbíny
10. Základní výpočet přetlakového stupně parní turbíny
11. Výpočet přídavných ztrát vícestupňové komprese; výpočet polytropické účinnosti povrchově chlazeného kompresoru
12. Výpočet polytropické účinnosti kompresoru s mezichlazením
13. Zápočtová písemka