|
Vyučující
|
-
Velemínský Jan, prof. Ing. CSc.
-
Kopecký Aleš, doc. RNDr. Ph.D.
-
Hasil Petr, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Cílem předmětu je vybavit studenty základními informacemi o metodice provádění experimentů na energetických proudových strojích, zejména na turbínách. Hlavní pozornost je věnována dějům z oblasti termodynamiky a dynamiky tekutin. Je podán přehled dostupných metod od klasických po moderní s ohledem na jejich použitelnost při experimentech na energetických proudových strojích. Metoda výuky zahrnuje tři přístupy. Experimentální metody jsou nejprve vyloženy v teoretické rovině, na výklad navazuje cvičení v laboratoři, kde mají studenti možnost si vyložené metody prakticky vyzkoušet. Je prováděno cejchování a použití dané metody na jednoduchý případ. Poslední částí je ukázka skutečných měření na energetických strojích, tak jak jsou prováděna na renomovaných pracovištích v ČR. Tato část je zajištěna formou exkurzí. Látka je rozdělena do řady oblastí. V každé oblasti jsou vyloženy principy experimentální metod a je naznačena použitelnost dané metody při experimentálním výzkumu energetických strojů. Následuje seznam probíraných oblastí: - Základy teorie modelování Rozměrová analýza - Měření tlaků Manometry Sondy celkového a statického tlaku Měření směru střední rychlosti - Měření teplot Termočlánky Jiná čidla (Pt, termistory) Optické metody (infračervené, interferometrické) Tekuté krystaly - Měření rychlostí Měření tlaků - Nestlačitelné proudění - Stlačitelné proudění - Nadzvukové proudění Žhavené senzory Optické metody - Bodové (LDA) - Pole (PIV) - Měření smykového tření na stěně Vyhodnocení z profilu rychlosti Přímé měření sil (floating element) Měření tlaků (plůtek, Prestonova trubka) Žhavené filmy Optické metody (stěnová vizualizace) - Měření průtoků potrubím Turbinky Metody vyhodnocování tlaků Ultrazvukové metody Silové působení na tělesa Průtokoměry typu vortex Rotametry Další principy (Corriolisova síla, tepelná značka) - Vizualizace Stopovací částice Laserový nůž Kouřové drátky Stěnové metody (nátěry, tekuté krystaly, olejový film) - Měření hustoty tekutiny Stínová metoda Šlírová metoda Interferometrie - Měření viskozity tekutin - Měření sil a momentů - aerodynamické váhy - Sběr dat a zpracování signálů - Aerodynamické tunely Nepřetržitá - přetržitá práce Otevřené - uzavřené (cirkulační) Subsonické - transsonické - supersonické - hypersonické
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
E-learning, Laboratorní praktika, Přednáška s demonstrací, Exkurze, výuka v terénu
- Kontaktní výuka
- 52 hodin za semestr
- Účast na exkurzi [reálný počet hodin - max. 8h/den]
- 20 hodin za semestr
- Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků [1-8]
- 24 hodin za semestr
- Příprava prezentace (referátu) [3-8]
- 10 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| znát základy konstrukce energetických strojů |
| využívat znalosti z mechaniky tekutin a termodynamiky |
| využívat základní znalosti z oblasti měření elektrických veličin |
| Odborné dovednosti |
|---|
| použít měřicí přístroje pro měření elektrických veličin (např. voltmetr, ohmmetr) |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| zvolit vhodnou metodu pro měření na daném energetickém stroji |
| Odborné dovednosti |
|---|
| použít nejběžnější experimentální metody a techniky |
| provést cejchování a danou metodu |
| zpracovat výsledky získané při experimentu |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška s demonstrací, |
| Laboratorní praktika, |
| Exkurze, soustředění, výuka v terénu, |
| E-learning, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Individuální prezentace, |
|
Doporučená literatura
|
-
Adrian R. J., Westerweel J. Particle Image Velocimetry. Cambridge university press, 2011.
-
Das, M.M. Fluid Mechanics And Turbomachines. PHI Learning Pvt. Ltd., 2005.
-
Dixon, Sydney Lawrence. Fluid mechanics and thermodynamics of turbomachinery. 5th ed. Amsterdam : Elsevier, 2005. ISBN 0-7506-7870-4.
-
Tavoularis S. Measurement in Fluid Mechanics. Cambridge university press, 2005.
-
Tropea, Cameron; Yarin, Alexander L.; Foss, John F. Springer handbook of experimental fluid mechanics. Berlin : Springer, 2007. ISBN 978-3-540-25141-5.
-
Zhengji Z. Laser Doppler Anemometry for Fluid Dynamics. Springer, 2010.
|