Předmět Termomechanika předkládá znalosti z vědního oboru termodynamika, sdílení tepla a dynamika plynů. Obsah přednášek je přizpůsoben potřebám pro průmyslovou a strojírenskou praxi. Cílem předmětu je propojení základním pojmů, principů a metod v termomechanice s ostatními matematickými, technickými a fyzikální předměty studia. Důraz je kladen na aplikaci teoretické části předmětu pro potřeby běžné technické praxe.

Znalosti: student zná základní fyzikální principy termodynamiky, sdílení a přenosu tepla, dynamiky plynů a jejich chování a vlastností. Vyzná se principech tepelných strojů a jejcih obězích. Zná použití teoretických a experimentálních metod pro technický návrh, dimenzování a optimalizační úlohy termomechaniky.

Dovednosti: student umí použít získané dovednosti pro návrh, dimenzování, optimalizační úlohy termomechaniky.

Osnova předmětu:

1. Základní pojmy a definice. Stavové veličiny. Teplo a práce.

2. Fenomenologická termodynamika. První, druhá a třetí hlavní věta termodynamiky pro otevřené a uzavřené soustavy. Tepelné capacity.

3. Stavová změna a oběh, Carnotův oběh. Základní vratné a nevratné stavové změny.

4. Modely plynů a stavové rovnice, ideální plyn , plyn Van der Waalsův, plyn polodokonalý. Stavové změny ideálního plynu.

5. Vodní pára. Řešení stavových změn ve vodní páře.

6. Oběhy tepelných motorů a strojů. Oběhy chladicích strojů s plyny a parami.

7. Vlhký vzduch. Základní veličiny a jejich měření.

8. Základy sdílení tepla. Mechanismy sdílení tepla. Vedení tepla v tuhých látkách.

9. Sdílení tepla prouděním. Přestup tepla.

10. Teplotní záření. Sdílení tepla zářením.

11. Základy řešení tepelných výměníků.

12. Stlačitelnost tekutiny a její projevy. Základní rovnice proudění stlačitelné tekutiny. Rychlost zvuku a Machovo číslo. Stavové chování stlačitelné tekutiny. Izoentropické proudění.

13. Proudění tryskami a difusory. Kolmá rázová vlna.

14. Ukázka numerických simulací vybraných úloh termomechaniky