|
Vyučující
|
-
Bláha František, prof. RNDr. CSc.
-
Průša Jan, Ing. Ph.D.
-
Hasil Petr, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Studenti budou seznámeni s teorií proudění průtočnou částí lopatkových strojů. Budou znát definici účinnosti, porozumí ztrátám v průtočné části, rychlostním trojúhelníkům. Předmět je zaměřen na teorii parních a plynových turbín, kompresorů a ventilátorů, čerpadel, vodních a větrných turbín. Přednášky: 1. Úvod, členění proudových strojů (dále PS), historie 2. Základní principy a vztahy termodynamiky, obecné proudění, ztráty a účinnosti 3. Rychlostní trojúhelník, Eulerova rovnice práce, rotalpie 4. Geometrická, energetická, gravitační a hmotnostní dýza; vstupní a výstupní hrdla PS 5. Základy rozměrové analýzy a teorie fyzikální podobnosti; geometrická, kinematická a dynamická podobnost 6. Bezrozměrová kritéria PS s nestlačitelnou tekutinou; charakteristiky PS 7. Bezrozměrová kritéria PS se stlačitelným plynem; charakteristiky PS 8. Tvarový součinitel 9. Kavitace 10. Lopatkové stroje, způsoby řešení proudění 11. Lopatkové mříže, jejich rozdělení, geometrické a aerodynamické charakteristiky 12. Mechanismy ztrát v turbostrojích, sekundární proudění 13. PS a problematika rázových vln
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška, Cvičení
- Příprava na dílčí test [2-10]
- 7 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 65 hodin za semestr
- Příprava na souhrnný test [6-30]
- 25 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 40 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| zvládat vektorovou algebru a složitější matematické operace |
| zvládat a mít povědomí o základních postupech numerické matematiky |
| orientovat se v základní problematice a názvosloví mechaniky tekutin a termomechaniky |
| porozumět matematickým formulacím rovnic z oblasti mechaniky tekutin a termomechaniky |
| zvládnout komplexně popsat fyziku dynamiky proudících plynu |
| Odborné dovednosti |
|---|
| porozumět a pracovat s odbornou literaturou v anglickém jazyce |
| odvodit a zvládnout jednoduché modifikace rovnic z oblasti mechaniky tekutin a termomechaniky |
| převést kartézské souřadnice do souřadnic polárních |
| zládnout základní práci s CAD systémy |
| zvládnout základní práci s počítačem (MS Word/Excel/PowerPoint) |
| prozumět obecné logice a principům programování |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| proniknout do problematiky a používání základního názvosloví v oblasti proudových strojů |
| kategorizovat základní typy lopatkových strojů |
| popsat charakter změn stavových veličin při proudění skrz lopatkovou mříž |
| sestavit rychlostní trojúhelníky pro různé typy lopatkových strojů |
| porozumět a interpretovat charakteristiky různých lopatkových strojů |
| sjednotit znalosti z mechaniky tekutin a termomechaniky s oblastí teorie proudových strojů |
| Odborné dovednosti |
|---|
| vyjadřovat se odborně v oblasti proudových strojů |
| spočítat stavové veličiny proudícího média při proudění skrz lopatkovou mříž |
| připravit počáteční 1D návrh lopatkového stroje v prostředí ANSYS |
| spočítat jednoduchou úlohu za pomoci CFD softwaru, vyhodnotit ji a formulovat vlastní závěry |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Přednáška s diskusí, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Ústní zkouška, |
|
Doporučená literatura
|
-
Aungier, Ronald H. Centrifugal compressors : a strategy for aerodynamic design and analysis. New York : ASME Press, 2000. ISBN 0-7918-0093-8.
-
Aungier, Ronald H. Turbine aerodynamics : axial-flow and radial-inflow turbine design and analysis. New York : ASME Press, 2006. ISBN 0-7918-0241-8.
-
Citavý, Jan; Nožička, Jiří. Lopatkové mříže. Vyd. 1. Praha : Vydavatelství ČVUT, 2003. ISBN 80-01-02653-1.
-
Dixon, S. L.; Hall, C. A. Fluid mechanics and thermodynamics of turbomachinery. 6th ed. Burlington : Butterworth-Heinemann, 2010. ISBN 978-1-85617-793-1.
-
DVOŘÁK, R. - KOZEL, K. Matematické modelování v aerodynamice. 1. vyd. Vydavatelství ČVUT, Praha, 1996. ISBN 80-01-01541-6.
-
Kadrnožka, Jaroslav. Lopatkové stroje. Vyd. 1. Brno : CERM, 2003. ISBN 80-7204-297-1.
-
Kadrnožka, Jaroslav. Tepelné turbíny a turbokompresory. [1], Základy teorie a výpočtů. Vyd. 1. Brno : Akademické nakladatelství CERM, 2004. ISBN 80-7204-346-3.
-
Schobeiri, Meinhard. Turbomachinery flow physics and dynamic performance. Berlin : Springer, 2004. ISBN 3-540-22368-1.
-
Škopek, Jan. Tepelné turbíny a turbokompresory. 1. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2010. ISBN 978-80-7043-862-6.
-
Šmíd, Vladimír. Teorie proudových strojů. 2. vyd. Praha : ČVUT, 1990. ISBN 80-01-00212-8.
|