Detail předmětu
Turbíny a turbokompresory
FSI-LT1 Ak. rok: 2024/2025 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 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 z výsledků při zápočtu i zkoušce.
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 C-AKR-P: Akreditované předměty v CŽV, celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
specializace CLS: Předměty letního semestru, volitelný
Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace ENI: Energetické inženýrství, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
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. Aerodynamika větrných turbín
6. Větrné elektrárny
7. Termodynamika turbokompresorů
8. Provedení turbokompresorů
9. Termodynamika turbín; Ztráty změnou meridánové rychlosti – teorie kuželového stupně
10-11. Provedení parních turbín
12. Provedení plynových turbín
13. Provedení turbodmychadel
Cvičení
26 hod., povinná
Osnova
Obsahem cvičení je řešení úloh:
1. Aplikace konstrukce h-s diagramu pomocí teorie porovnávací izobary při termodynamických výpočtech lopatkových srojů
2. Výpočet axiálního stupně se zkroucenými lopatkami při stlačitelném proudění a uvažování ztrát
3. Úlohy na parametry rázových vln
4. Výpočet reálné expanze páry v Lavalově trysce a návrh jejího tvaru; výpočet tvaru difuzoru s konstantním gradientem tlaku
5. Úloha na škrcení vodní páry; výpočet ztráty přes labyrintovou ucpávku
6. Úlohy na výpočet tvaru lopatky větrné turbíny; úloha na výpočet optimálního výkonu větrné turbíny
7. Výpočet přídavných ztrát vícestupňové komprese; výpočet vnitřní účinnosti povrchově chlazeného turbokompresoru
8-9. Výpočet vnitřní účinnosti kompresoru s mezichlazením; základní termodynamický návrh stupně turbokompresoru
10. Základní výpočet přetlakového stupně parní turbíny
11. Stanovení průtoku pracovní tekutiny jednotlivými větvemi technologického celku
12. Průtok turbínou při změně hmotnostního toku
13. Zápočtová písemka