Termomechanika

Studijní plán: Aplikované strojírenství - kombi, platný od ZS 2022/2023

PředmětTermomechanika (TM)
GarantujeKatedra technických studií (KTS)
Garantdoc. Ing. Radek Kolman, Ph.D.
JazykČesky
Počet kreditů5
Prezenční studium
Přednáška2 h
Cvičení2 h
Kombinované studium
Tutoriál / přednáška8 h
Cvičení6 h
Studijní plán Typ Sem. Kred. Ukon.
Aplikované strojírenství - kombinovaná forma, platný pro studenty, kteří započali studium od ZS 2020/2021 P 4 5 kr. Z,ZK
Aplikované strojírenství - kombi, platný od ZS 2022/2023 P 4 5 kr. Z,ZK
Aplikované strojírenství - platný od ZS 2022/2023 P 4 5 kr. Z,ZK
Aplikované strojírenství - platný pro studenty, kteří započali studium od ZS 2020/2021 P 4 5 kr. Z,ZK

Sylabus

  • 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 kapacity.
    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. Termomechanika sdružených fyzikálních úloh, aplikace na chytré materiály a struktůry.

Doporučená literatura

  • Pavelek M.: Termomechanika. Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství. Skripta 2011, (v knihovně VŠPJ)
  • Raček: TM - Mechanika tekutin a termomechanika, Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství ISBN 978-80-214-4343-3
  • Doporučená
  • Jícha: Přenos tepla a látky, Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství ISBN 80-214-2029-4
  • Šafařík, Pavel: Termodynamika vlhkého vzduchu, ČVUT, 2016
  • Jaroš M., Štětina J.: Termomechanika - sbírka příkladů, Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství

Anotace

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. Termomechanika sdružených fyzikálních úloh, aplikace na chytré materiály a struktůry.

^ nahoru ^

Pracuji, vyčkejte prosím