TERMOMECHANIKA PRO STUDENTY STROJNÍCH FAKULT prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Brno 2013



Podobné dokumenty
5.4 Adiabatický děj Polytropický děj Porovnání dějů Základy tepelných cyklů První zákon termodynamiky pro cykly 42 6.

Kontrolní otázky k 1. přednášce z TM

Otázky Termomechanika (2014)

Termodynamika ideálních plynů

Otázky pro Státní závěrečné zkoušky

Zpracování teorie 2010/ /12

TERMOMECHANIKA 15. Základy přenosu tepla

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I

2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi

=, V = T * konst. =, p = T * konst. Termodynamika ideálních plynů

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11

IDEÁLNÍ PLYN. Stavová rovnice

Elektroenergetika 1. Termodynamika

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12

Fyzikální chemie. Magda Škvorová KFCH CN463 tel února 2013

Fyzikální chemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie denní. Platnost: od do

Teplota a její měření

1/1 PŘEHLED TEORIE A VÝPOČTOVÝCH VZTAHŮ. Základní stavové veličiny látky. Vztahy mezi stavovými veličinami ideálních plynů

Elektroenergetika 1. Termodynamika a termodynamické oběhy

U218 - Ústav procesní a zpracovatelské techniky FS ČVUT v Praze. ! t 2 :! Stacionární děj, bez vnitřního zdroje, se zanedbatelnou viskózní disipací

Termomechanika 6. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček

Jméno: _ podpis: ročník: č. studenta. Otázky typu A (0.25 bodů za otázku, správně je pouze jedna odpověď)

Termodynamika. T [K ]=t [ 0 C] 273,15 T [ K ]= t [ 0 C] termodynamická teplota: Stavy hmoty. jednotka: 1 K (kelvin) = 1/273,16 část termodynamické

TERMOMECHANIKA 1. Základní pojmy

h nadmořská výška [m]

Nultá věta termodynamická

Ideální plyn. Stavová rovnice Děje v ideálním plynu Práce plynu, Kruhový děj, Tepelné motory

Do známky zkoušky rovnocenným podílem započítávají získané body ze zápočtového testu.

TEPLO A TEPELNÉ STROJE

Termomechanika 11. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček

Osnova pro předmět Fyzikální chemie II magisterský kurz

Termodynamika materiálů. Vztahy a přeměny různých druhů energie při termodynamických dějích podmínky nutné pro uskutečnění fázových přeměn

Termomechanika 4. přednáška

Termomechanika 5. přednáška

Fyzikální učebna vybavená audiovizuální technikou, interaktivní tabule, fyzikální pomůcky

Univerzita obrany. Měření na výměníku tepla K-216. Laboratorní cvičení z předmětu TERMOMECHANIKA. Protokol obsahuje 13 listů. Vypracoval: Vít Havránek

Základem molekulové fyziky je kinetická teorie látek. Vychází ze tří pouček:

Termomechanika 9. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček

6. Stavy hmoty - Plyny

Tematické okruhy z předmětu Vytápění a vzduchotechnika obor Technická zařízení budov

Miloslav Dohnal 1 PROCESNÍ VÝPOČTY TECHNOLOGIÍ

102FYZB-Termomechanika

PROCESY V TECHNICE BUDOV 8

Zákony ideálního plynu

Tepelná vodivost. střední rychlost. T 1 > T 2 z. teplo přenesené za čas dt: T 1 T 2. tepelný tok střední volná dráha. součinitel tepelné vodivosti

Termodynamické zákony

Přehled základních fyzikálních veličin užívaných ve výpočtech v termomechanice. Autor Ing. Jan BRANDA Jazyk Čeština

Digitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.

Cvičení z termomechaniky Cvičení 7 Seminář z termomechaniky

FYZIKÁLNÍ CHEMIE chemická termodynamika

Fyzika - Sexta, 2. ročník

Termodynamika 2. UJOP Hostivař 2014

12. Termomechanika par, Clausius-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

LOGO. Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn

Teplotní roztažnost Přenos tepla Kinetická teorie plynů

12. Termomechanika par, Clausiova-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

3.5 Tepelné děje s ideálním plynem stálé hmotnosti, izotermický děj

FYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 1. ČÁST KCH/P401

PLYNNÉ LÁTKY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník

Cvičení z termomechaniky Cvičení 7.

Jednotlivým bodům (n,2,a,e,k) z blokového schématu odpovídají body na T-s a h-s diagramu:

Termomechanika 10. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček

VÝHODY A NEVÝHODY PNEUMATICKÝCH MECHANISMŮ

9. Struktura a vlastnosti plynů

Elektrická zařízení III.ročník

Termomechanika 8. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček

Mol. fyz. a termodynamika

KLIMATIZACE A PRŮMYSLOVÁ VZDUCHOTECHNIKA VYBRANÉ PŘÍKLADY KE CVIČENÍ I.

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky

STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 9

U218 Ústav procesní a zpracovatelské techniky FS ČVUT v Praze. Seminář z PHTH. 3. ročník. Fakulta strojní ČVUT v Praze

Poznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 3.

Proudění Sborník článků z on-line pokračujícího zdroje Transformační technologie.

FYZIKA I cvičení, FMT 2. POHYB LÁTKY

Příklady k zápočtu molekulová fyzika a termodynamika

8. Chemické reakce Energetika - Termochemie

Příklad 1: V tlakové nádobě o objemu 0,23 m 3 jsou 2 kg vodní páry o tlaku 1,6 MPa. Určete, jestli je pára sytá, mokrá nebo přehřátá, teplotu,

Model dokonalého spalování pevných a kapalných paliv Teoretické základy spalování. Teoretické základy spalování

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 8

VZOROVÝ ZKOUŠKOVÝ TEST z fyzikální chemie( 1

přednáška č. 6 Elektrárny B1M15ENY Tepelné oběhy: Stavové změny Typy oběhů Možnosti zvýšení účinnosti Ing. Jan Špetlík, Ph.D.

Cvičení z termomechaniky Cvičení 3.

Výroba páry - kotelna, teplárna, elektrárna Rozvod páry do místa spotřeby páry Využívání páry v místě spotřeby Vracení kondenzátu do místa výroby páry

Texty příkladů z TM pro kombi studium bez čísel (internet)

N_SFB. Stavebně fyzikální aspekty budov. Přednáška č. 3. Vysoká škola technická a ekonomická V Českých Budějovicích

Plyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2

Cvičení z termomechaniky Cvičení 8.

1/6. 2. Stavová rovnice, plynová konstanta, Avogadrův zákon, kilomol plynu

pro bioplynové stanice

Počítačová dynamika tekutin (CFD) Základní rovnice. - laminární tok -

Výpočtové nadstavby pro CAD

Molekulová fyzika a termika. Přehled základních pojmů

VÝSLEDKY OVĚŘOVÁNÍ ZEMNÍHO MASIVU JAKO ZDROJE ENERGIE PRO TEPELNÁ ČERPADLA. Technická fakulta České zemědělské univerzity v Praze

Vlhký vzduch a jeho stav

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJNICKÁ A STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA PROFESORA ŠVEJCARA, PLZEŇ, KLATOVSKÁ 109. Josef Gruber MECHANIKA VI

Tepelná technika. Teorie tepelného zpracování Doc. Ing. Karel Daďourek, CSc Technická univerzita v Liberci 2007

IDEÁLNÍ PLYN 14. TEPELNÉ STROJE, PRVNÍ A DRUHÝ TERMODYNAMICKÝ ZÁKON

Příloha1) Atributy modulu

Transkript:

Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství, Energetický ústav Odbor termomechaniky a techniky prostředí TERMOMECHANIKA PRO STUDENTY STROJNÍCH FAKULT prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Brno 2013 Technická 2 A2 / 302 pavelek@fme.vutbr.cz Tel.: 5 4114 3272 http://ottp.fme.vutbr.cz

VÝZNAM STUDIA TERMOMECHANIKY Termomechanika je základní vědní obor. Zahrnuje: Termodynamiku teoretickou, technickou a chemickou Přenos tepla vedením, konvekcí (prouděním) a zářením Zabývá se získáváním, přeměnami a transportem energie a účinností využití. Zdroj: ČEZ S Termomechanikou se lze setkat: V praktických aplikacích V jiných vědních oborech V každodenním životě Znalost Termomechaniky umožní řešit: Nové energetické zdroje Nové konstrukce strojů s vyšší ÚČINNOSTÍ Snižování spotřeby energie a materiálů Ekologické problémy 2

INFORMACE O STUDIU TERMOMECHANIKY GARANT: VÝUKA: ZKOUŠKA: prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Přednášky 3 hod. za týden Výpočtová cvičení 2 hod. za týden Přihlášky na síti Písemka 75 min * 1 příklad bez pomůcek * 2 teoretické otázky Ústní zkouška v jednom dni ZAJIŠŤUJE: Energetický ústav - OTTP Dále pracoviště zajišťuje: Obor Technika prostředí Doktorandské studium Rozsáhlý výzkum 3

STUDIJNÍ MATERIÁLY PRO TERMOMECHANIKU SKRIPTA: Pavelek, M. a kol.: Termomechanika. Akademické nakladatelství CERM s.r.o. Brno, Brno 2011. POMŮCKY: http://ottp.fme.vutbr.cz/~pavelek/ Programy Vodní pára Programy Vlhký vzduch Diagramy vodní páry Diagram vlhkého vzduchu Sbírka příkladů z termomechaniky Studijní opory.. PŘEDNÁŠKY Z TERMOMECHANIKY VE FORMÁTU PDF - PAVELEK: http://studyenergyweb.fme.vutbr.cz/ot/termomechanika-prednasejiciprof-ing-milan-pavelek-csc 4

ČASOVÝ PLÁN PŘEDNÁŠEK Z TERMOMECHANIKY - 1 PODROBNÁ UČEBNÍ OSNOVA A ČASOVÝ PLÁN PŘEDNÁŠEK Z PŘEDMĚTU TERMOMECHANIKA 3. ročník. Rozsah 3/2, zápočet, zkouška 1. TÝDEN: Základní pojmy (soustava, energie, teplo, práce, stavové veličiny). Stavová rovnice ideálního plynu (zákony: Gay-Lussacův, Charlesův, Boyle-Mariotteův, Avogadrův, plynová konstanta, p-v-t, p-v diagram). Tepelné kapacity. Směsi ideálních plynů (Daltonův zákon, stavové rovnice směsi a jejich složek, určování směsi a přepočty určujících zlomků, molární hmotnost, hustota, plynová konstanta, měrná tepelná kapacita). http://ottp.fme.vutbr.cz/~pavelek/vyuka.htm 5

ČASOVÝ PLÁN PŘEDNÁŠEK Z TERMOMECHANIKY - 2 2. TÝDEN: 1.zákon termodynamiky (objemová práce, vnitřní energie, technická práce, entalpie, 1. a 2. forma 1.zákona termodynamiky, Mayerův vztah, Poissonova konstanta). Vratné děje ideálních plynů (izochorický, izotermický, izobarický, adiabatický, polytropický - stavové veličiny, výpočet tepla, vnitřní energie, práce objemové, entalpie, práce technické - zobrazení v p-v diagramu). 3. TÝDEN: Tepelné cykly (práce, termická účinnost, Carnotův cyklus). 2.zákon termodynamiky ( slovní a matematické formulace, vratné a nevratné děje a cykly, entropie, obecné rovnice změn entropie, T-s diagram ideálních plynů ). Carnotův cyklus v T-s diagramu. 4. TÝDEN: Nevratné děje ( vznik tepla třením, přestup tepla při konečném rozdílu teplot, vyrovnání konečných rozdílů tlaků, škrcení, difúze plynů ). 3.zákon termodynamiky. Termodynamika par (stavové rovnice reálných plynů - par, p-t diagramy, energetické veličiny páry a kapaliny). 5. TÝDEN: p-v, T-s, h-s diagramy par, parní tabulky, určení stavu, děje, výpočet tepla, prací, Clausiova-Clapeyronova rovnice. http://ottp.fme.vutbr.cz/~pavelek/vyuka.htm 6

ČASOVÝ PLÁN PŘEDNÁŠEK Z TERMOMECHANIKY - 3 6. TÝDEN: Vlhký vzduch - definice vlhkosti, entalpie vlhkého vzduchu, h-x diagram, ochlazování, ohřev a míšení vzduchu, vlhčení vzduchu, odpařování vody z hladiny, princip psychrometru. 7. TÝDEN: Proudění plynů a par - rovnice kontinuity, pohybová a energetická, Prandtlova trubice, rychlost zvuku v plynech, Machovo číslo. Adiabatické proudění ideálního plynu a páry zužující se a Lavalovou dýzou, kritický poměr tlaků. Postup při výpočtu dýz. Celkové parametry proudu. Činnost Lavalovy dýzy při různých vstupních podmínkách, vliv protitlaku na proudění dýzami. 8. TÝDEN: Cykly tepelných strojů. Cykly plynové - pístových spalovacích motorů, plynových turbín, reakčních motorů. 9. TÝDEN: Tepelné cykly parní - cykly parostrojních zařízení, chladicích zařízení, tepelných čerpadel a pro zkapalňování plynů. Kompresory. 10. TÝDEN: Přenos tepla vedením (tepelný tok, tepelná vodivost, DR energie, počáteční a okrajové podmínky, řešení DR pro stacionární vedení rovinnou a válcovou stěnou jednoduchou i složenou). http://ottp.fme.vutbr.cz/~pavelek/vyuka.htm 7

ČASOVÝ PLÁN PŘEDNÁŠEK Z TERMOMECHANIKY - 4 11. TÝDEN: Přenos tepla konvekcí (tepelný tok, součinitel přestupu tepla, DR energie, Navier-Stokesovy, kontinuity, přestupu tepla, okrajové podmínky, teorie podobnosti pro řešení přenosu tepla přirozenou a nucenou konvekcí). 12. TÝDEN: Prostup tepla a tepelné výměníky (součinitel prostupu tepla pro jednoduchou i složenou rovinnou a válcovou stěnu, souproudé a protiproudé výměníky tepla, střední logaritmický teplotní spád, postup výpočtu výměníků). 13. TÝDEN: Přenos tepla zářením (1. Kirchhoffův zákon, Planckův zákon, záření černých, šedých, reálných a selektivních zářičů, Wienův zákon, Stefan-Boltzmannův zákon, 2. Kirchhoffův zákon, záření mezi rovnoběžnými stěnami a obklopujícími se povrchy, skleníkový efekt). GARANT: prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Používat jen autorizované texty http://ottp.fme.vutbr.cz/~pavelek/vyuka.htm 8

PREZENTACE PŘEDNÁŠEK Z TERMOMECHANIKY 1. Základní pojmy 2. Stavová rovnice ideálních plynů 3. Směsi ideálních plynů 4. První zákon termodynamiky 5. Vratné děje ideálních plynů 6. Základy tepelných cyklů 7. Druhý zákon termodynamiky 8. Nevratné děje 9. Termodynamika par čisté látky 10. Termodynamika směsi plynů a par 11. Termodynamika proudění 12. Cykly tepelných motorů 13. Cykly poháněných tepelných strojů 14. Kompresory 15. Základy přenosu tepla 16. Přenos tepla vedením 18. Tepelné výměníky 17. Přenos tepla konvekcí 19. Přenos tepla zářením TERMO je filosofií techniky 9