2020/21

Předmět rozšiřuje znalosti studentů z mechaniky tekutin v oblastech proudění stlačitelné tekutiny - dynamiky plynů (v tryskách a difuzorech s výskytem rázové vlny, proudění se třením a přenosem tepla, vizualizace prou-dění plynů), vazkého proudění (turbulentní proudění, jeho výpočty a měření, příklady smykových oblastí, měření rychlosti žhaveným drátkem) a proudových strojů (ventilátory, turbíny a ejektory).

Předmět seznamuje studenty se základy návrhů nízkoenergetických a pasivních staveb. Jedná se o aplikace tepelných čerpadel a solárních panelů a dalších obnovitelných zdrojů energie ve vytápěcích a klimatizačních systémech. Předmět seznamuje studenty s aplikacemi ekologicky šetrných systémů pro vytápění, klimatizaci a chlazení, zásady hodnocení energetické náročnosti budov, možná opatření pro snížení energetické náročnosti budov, ekonomické hodnocení reálné návratnosti.

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy termodynamických dějů medicinálních plynů, jejich základních vlastností a získání teoretických poznatků k problematice změn plynů a vlivu na okolí, seznámit studenty s pravidly skladování a transportu plynů včetně zajištění bezpečnosti provozu tlakových nádob a rozvodů medicinálních plynů

Základní vlastnosti tekutin, hydrostatika, relativní rovnováha, hydrodynamika nevazké a vazké nestlačitelné tekutiny, laminární a turbulentní proudění, hydraulické ztráty, proudění plynů a par, dynamické účinky proudu tekutiny, zařízení pro dopravu a stalčování tekutin.

V rámci předmětu jsou vyučovány základní mechanismy přenosových jevů. Hlavními tématy jsou: Bilanční rovnice, Eulerův a Lagrangeův popis, základní mechanismy přenosu tepla, stacionární a nestacionární vedení tepla, konvektivní přenos tepla, přenos tepla při změně skupenství, přenos tepla zářením, metody výpočtu součinitele ozáření. Přenos hmoty molekulární difusí, konvektivní přenos hmoty, současný přenos tepla a hmo-ty, Reynoldsova analogie, Chilton-Colburnova analogie.

Obsahem přednášek je uvedení do speciální problematiky energetického využívání odpadů. Je vysvětlena problematika návrhu zařízení na energetické využívání odpadů. V přednáškách jsou popsány: popis přípravy paliva a napájecí vody, přeměna energie odpadu - spalovací proces, konstrukce kotle, proces čištění spalin a emisní limity. Dále je vysvětlena problematika odpadového hospodářství s aplikací mezinárodních zkušeností z projektování, z provozování a výsledků nejnovějšího výzkumu v tomto oboru. Energetické využívání odpadů je také vysvětleno jako nezbytný nástroj a měřítko udržitelného rozvoje. Přednášky obsahují popis problematiky komunálních odpadů, průmyslových odpadů a čistírenských kalů.

Předmět popisuje základní znalosti v oblasti termomechaniky a problematiky sdílení tepla aplikovaných především na technické vědy strojního zaměření. Věnuje se otázkám aplikace termodynamických procesů v návrhu zařízení, pochopení funkce a vyjádření účinností procesů a strojů.

Thermodynamic laws, thermodynamics of ideal gas, solving simple processes and cycles. Thermodynamics of real gases and vapours. Mixtures of ideal gases. Humid air. Selected irreversible processes. Fundamentals of heat transfer (conduction, convection and radiation).

Zákony termodynamiky. Termodynamika ideálních plynů, řešení jednoduchých dějů a oběhů. Termodynamika reálných plynů a par. Směsi ideálních plynů. Vlhký vzduch. Vybrané nevratné procesy. Základy přenosu tepla (kondukcí, konvekcí a radiací).

Zákony termodynamiky. Termodynamika ideálních plynů, řešení jednoduchých dějů a oběhů. Termodynamika reálných plynů a par. Směsi ideálních plynů. Vlhký vzduch. Vybrané nevratné procesy. Základy přenosu tepla (kondukcí, konvekcí a radiací).

Základní rovnice a vztahy pro simulaci proudění tekutin, formulace matematických modelů, okrajové a počáteční podmínky, generování výpočetní sítě a její kvalita, diskretizace a přesnost řešení, konvergence úlohy a metody ke zlepšení konvergence, metoda konečných prvků, výpočet a modelování turbulence, turbulentní modely RANS, LES a hybridní turbulentní modely, paralelní výpočty a její efektivnost. Problémy vícefázového proudění pro nestlačitelnou tekutinu. Příklady CFD pro různé problémy.

Základní rovnice a vztahy pro simulaci proudění tekutin a sdílení tepla, formulace matematických modelů, okrajové a počáteční podmínky, generování výpočetní sítě a její kvalita, diskretizace a přesnost řešení, konvergence úlohy a metody ke zlepšení konvergence, metoda konečných prvků, výpočet a modelování turbulence, turbulentní modely RANS, LES a hybridní turbulentní modely, paralelní výpočty a její efektivnost.

Termodynamické vlastnosti reálných látek. Energetické a entropické tvary Gibbsových fundamentál- ních rovnic a využití vlastností energetických funkcí pro popis termodynamických vlastností. Termo- dynamické vlastnosti v průběhu fázových změn. Termodynamické vlastnosti ideálních a reálných směsí. Vybrané statě termodynamiky vícesložkových systémů, v nichž probíhají chemické reakce.

Termodynamické vlastnosti reálných látek. Energetické a entropické tvary Gibbsových fundamentál ních rovnic a využití vlastností energetických funkcí pro popis termodynamických vlastností. Termo dynamické vlastnosti v průběhu fázových změn. Termodynamické vlastnosti ideálních a reálných směsí. Aplikace postupů řešení na technické problémy.