Detail předmětu

Experimentální metody

FSI-KEMAk. rok: 2019/2020

Pro inženýrský návrh procesního zařízení jsou nezbytné znalosti fyzikálních vlastností látek, které nejsou běžně tabelovány. Jejich stanovení není možné vždy výpočtem a je nutno je stanovit experimentálně.
Výsledkem takových experimentů jsou např. konstanty nezbytné pro návrh provozního zařízení na principu tzv. modelování. Pro lepší pochopení jednotlivých jednotkových operací procesního inženýrství je vhodné názorně ukázat tyto operace v laboratorních podmínkách. Cílem předmětu je seznámit posluchače s prací v laboratoři, s vybranými experimentálními metodami, vyhodnocením a zpracováním experimentálních výsledků. Část výuky je konána v laboratoři při řešení konkretních zadání. Experimentální metody vhodně doplňují teoretické předměty oboru.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Jaroslav Jícha, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav procesního inženýrství (ÚPI)

Výsledky učení předmětu

Kurs svou náplní navazuje na znalosti získané v teoretických předmětech.
Vedle popisu jednotlivých experimentálních metod je kladen důraz na
organizaci a bezpečnost práce v laboratoři, na zpracování a interpretaci
naměřených hodnot s možností jejich grafického zpracování v protokolu.
Zadání úloh jsou volena tak, aby vyhovovaly praktickým potřebám inženýra
se zaměřením na procesní inženýrství.

Prerekvizity

Předpokládají se znalosti z fyziky, mechaniky a chemie na úrovni přednášek pro studenty studia FSI VUT

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Účast na přednáškách je doporučená. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Předmět je zakončen zápočtem a zkouškou. Pro udělení zápočtu je nezbytná
účast ve cvičení a odpovídající zpracování protokolů z měření. Zkouška je
pouze ústní, sestává ze 3 otázek volených z celého rozsahu přednesené
látky.

Učební cíle

V přednáškové části je cílem seznámit posluchače s možností měření
základních fyzikálních veličin významných v procesním inženýrství a s
principy v technické praxi používaných přístrojů. Úkolem je, aby si
posluchači uvědomili význam experimentálních metod jako jediného způsobu
ověření teoretických poznatků a naopak experimentu jako výchozího prvku
pro vytváření teorie jednotkových operací v procesním inženýrství.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednáškách je doporučená. Účast na cvičeních je povinná a je kontrolována.
V praktické části výuky jsou zpracovány protokoly z experimentálních měření.Zameškaná výuka v praktických cvičeních je nahrazována. Zpracované protokoly a účast ve cvičeních jsou podmínkou pro udělení zápočtu. Úroveň znalostí z praktické části i přednesené látky jsou předmětem ústní zkoušky.

Základní literatura

Mason R.L., Gunst R.F., Hess J.L., Statistical Design and Analysis of Experiments with Applications to Engineering and Science, USA, Wiley, 2003, ISBN 0-471-37216-1. (EN)
Pavelek.M.-Štětina.J: Experimentální metody v technice prostředí /Brno :Akademické nakladatelství CERM,2007. 3. vyd. 215 s. ISBN 978-80-214-3426-4 [SYSNO: 000078250] (CS)

Doporučená literatura

Medek J, Moláček M.,Uherek J. : Experimentální práce, skripta VUT Brno, 1997, ISBN 80-214-0969-X (CS)
Medek.J.: Experimentální metody, skripta Vysoké učení technické, Brno, 1988 (CS)
Perry, R. H. Chilton, C. H.: Chemical Engineers Handbook, McGraw-H..2008. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-PRI , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Zdeněk Němec, CSc.

Osnova

1.Základní pojmy,význam a cíl měření,chyby měření,zpracování výsledků.
2.Měřící přístroje,dělení,vlastnosti,stat.a dyn. charakteristika.
3.Základní měření, prostor, hmota, čas, základní a odvozené veličiny.
4.Měření tlaku v tekutinách.
5.Měření teploty, podmínky praxe a provozu, montáž.
6.Měření vlhkosti, absolutní a relatívní.
7.Měření povrchového a mezifázového napětí.
8.Měření viskozity newtonských a nenewtonských kapalin.
9.Tepelné charakteristiky technických materiálů,spotřeba tepla.
10.Měření průtoku a množství tekutin.
11.Měření rychlosti tekutin.
12.Měření výšky hladiny.
13.Chemickoanalytické metody

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Zdeněk Němec, CSc.

Osnova

1. Měření viskozity dle Stokese
2. Měření viskozity dle Englera
3. Měření viskozity dle Höpplera
4. Určení hustoty drobných tělísek pomocí pyknometru
5. Určení hustoty kapaliny Mohrovými vážkami
6. Určení měrné tepelné kapacity kalorimetrem
7. Stanovení časové konstanty teploměru
8. Určení atmosferické vlhkosti psychrometrem
9. Stanovení mezerovitosti partikulární látky
10.Určení sypného úhlu partikulární látky
11.Stanovení viskozity vody kapilárním viskozimetrem
12.Stanovení toku sypkého materiálu z hlubinného zásobníku
13.Laboratorní výroba piva