Detail předmětu

Termodynamika energetických zařízení a přenos tepla

FSI-LTP Ak. rok: 2024/2025 Zimní semestr

Zajišťuje Fakulta strojního inženýrství

Základní stavové veličiny. Rovnice stavu ideálního plynu. Směsi ideálních plynů. První termodynamický zákon. Teplo, práce, vnitřní energie, entalpie. Druhý termodynamický zákon, entropie. Vratné děje ideálních plynů. Tepelné cykly. Termodynamika par, parní tabulky, diagramy. Termodynamické děje v parách. Výhřevnost paliv. Termodynamika proudění plynů a par. Cykly plynových a parních tepelných strojů. Základy přenosu tepla. Přenos tepla vedením. Přenos tepla konvekcí, teorie podobnosti. Prostup tepla, výměníky tepla. Přenos tepla zářením. Vzájemné záření mezi povrchy. Přenos tepla v jaderných zařízeních.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav

Vstupní znalosti

Znalosti matematiky a fyziky na úrovni předmětů vyučovaných v rámci bakalářských studijních programů na VUT, především diferenciální a integrální počet funkcí jedné proměnné.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet: kontrolovaná účast na cvičení (v případě nepřítomnosti vypracování náhradních příkladů), úspěšné absolvování zápočtové písemky v zápočtovém týdnu ověřující schopnost řešit praktické příklady (s možností jedné opravy) a úspěšné vypracování dvou projektů během semestru.

Zkouška: písemnou formou ověřující znalost základních zákonů a teoretických principů a schopnost řešit praktické příklady.  Celkové hodnocení zkoušky se skládá z: 30 % teoretický test, 40 % řešení příkladů, 30 % hodnocení ze cvičení zohledňující práci studenta během semestru.

Učební cíle

Cílem předmětu je studenty

  • seznámit se základními zákony a teoretickými principy termodynamiky a termokinetiky (přenosu tepla) s důrazem na energetická zařízení a tepelné stroje,
  • naučit aplikovat teoretické znalosti v návrhu a konstrukci energetických zařízení a tepelných strojů,
  • naučit provádět technické výpočty v oblasti termodynamiky a přenosu tepla s důrazem na energetická zařízení a tepelné stroje.

Studijní opory

Webový portál vyučujících a doplňující materiály a informační zdroje v e-learningovém systému Moodle.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program MPC-JAE: Jaderná energetika, magisterský navazující, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

24 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.
doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.

Osnova


  1. Základní pojmy a zákony, stavová rovnice ideálního plynu

  2. Směsi ideálních plynů, první termodynamický zákon

  3. Druhý termodynamický zákon, vratné děje ideálních plynů, entropie

  4. Termodynamické cykly, cykly plynových turbín, výhřevnost paliv

  5. Vodní pára, děje s vodní párou

  6. Termodynamické cykly s vodní párou

  7. Proudění plynů a par

  8. Základy přenosu tepla

  9. Přenos tepla vedením

  10. Přenos tepla prouděním

  11. Přenos tepla zářením

  12. Prostup tepla a tepelné výměníky

  13. Přenos tepla v jaderných zařízeních

Cvičení

24 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Barbora Řehák Kopečková, Ph.D.

Osnova


  1. Stavová rovnice ideálního plynu

  2. Směsi ideálních plynů

  3. Vratné děje ideálních plynů

  4. První termodynamický zákon

  5. Termodynamické cykly s ideálními plyny

  6. Stavy a děje s vodní párou

  7. Termodynamické cykly s vodní párou

  8. Proudění ideálních plynů a vodní páry

  9. Přenos tepla vedením

  10. Přenos tepla prouděním

  11. Přenos tepla zářením

  12. Prostup tepla a tepelné výměníky

  13. Přenos tepla v jaderných zařízeních