Detail předmětu

Experimentální metody II

FSI-IEEAk. rok: 2021/2022

Předmět zahrnuje speciální experimentální měřicí metody v technice prostředí a optické vizualizační a měřicí metody, které se uplatní při měření proudových, teplotních a koncentračních polí včetně přenosu tepla a látky konvekcí, při měření částic v tekutinách a při měření teplot, deformací a vibrací povrchů. Výsledky lze využít pro dosažení optimálních parametrů vytápěcích, větracích a klimatizačních zařízení. Jde o metody měření tepelného stavu prostředí, účinnosti větrání, termovizní měření, optické měřicí metody (LDA, PIV aj.), optické vizualizační a měřicí metody (stínové, clonkové, interferometrické - včetně holografie), ale i jednodušší praktické vizualizační metody.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Milan Pavelek, CSc.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav (EÚ)

Výsledky učení předmětu

Kromě teoretických znalostí získají studenti i praktické znalosti z experimentální práce v oblasti optických vizualizačních a měřicích metod a praktické znalosti z oblasti počítačového vyhodnocování experimentů.

Prerekvizity

Znalost fyzikálních zákonů z oblasti termodynamiky, přenosu tepla, mechaniky tekutin a optiky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Způsob a kritéria hodnocení

Pro udělení zápočtu je nutné řádně absolvovat všechna laboratorní, počítačová a výpočtová cvičení a odevzdat zpracované elaboráty z laboratorních měření. Zkouška je písemná a ústní konaná v jednom dni a hodnocení zahrnuje projevené teoretické znalosti s přihlédnutím k praktickým schopnostem studenta v laboratorních cvičeních a s přihlédnutím ke kvalitě zpracovaných elaborátů.

Učební cíle

Cílem je seznámit studenty se speciálními experimentálními metodami a s optickými vizualizačními a měřicími metodami používanými v oblasti techniky prostředí, přenosu tepla a mechaniky tekutin. Tyto poznatky navíc přispějí k hlubšímu pochopení reálných dějů.

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

Výuka je kontrolována v laboratorních cvičeních formou elaborátů a kontrolou počítačového zpracování vizualizačních záznamů.

Základní literatura

Hauf,W. - Grigull,U.: Optical methods in heat transfer. In: Advances in heat transfer. Academic Press, London 1970.
Settles, G. S.: Schlieren and Shadowgraph Techniques. Springer-Verlag Berlin 2001.
SMITS, A. J. a LIM, T. T. Flow Visualization: Techniques and examples. London: Imperial College Press, 2003. ISBN 1-86094-193-1. (EN)
Adrian, R. J., & Westerweel, J. (2011). Particle image velocimetry (No. 30). Cambridge University Press. (EN)
Raffel, M., Willert, C. E., & Kompenhans, J. (1998). Particle image velocimetry: a practical guide. Springer. (EN)
Tropea, C., Yarin, A.L., Foss, J.F., 2007. Springer Handbook of Experimental Fluid Mechanics. Springer, Berlin. (EN)
M. Samimy (Author), K. S. Breuer (Author), L. G. Leal (Author), P. H. Steen (Author) A Gallery of Fluid Motion 1st Edition (EN)
Albrecht, H.-E., 2003. Laser Doppler and Phase Doppler Measurement Techniques. Springer, Berlin, New York. (EN)
Kopecký Václav, Laserová anemometrie v mechanice tekutin / Brno : Tribun EU, 2008 (CS)
“Laser Doppler Anemometry”, Massachusetts Institute of Technology, [Online], http://web.mit.edu/ (EN)
LDA [online]. 5.2.2011 [cit. 2011-04-03]. VUT Fakulta stavební – Ústav vodních staveb. Dostupné z: < http://www.fce.vutbr.cz/VST/zubik.p/zkladn1.htm > (CS)

Doporučená literatura

PAVELEK, M., JANOTKOVÁ, E., ŠTĚTINA, J. Vizualizační a optické měřicí metody. 2. vydání. Brno, Květen 2007. Dostupné z: .
Pavelek, M. - Štětina, J.: Experimentální metody v technice prostředí. Skripta. VUT Brno 2007.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-ETI-P magisterský navazující

    specializace ENI , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
    specializace FLI , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný
    specializace TEP , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Bc. Jan Fišer, Ph.D.
doc. Ing. František Lízal, Ph.D.
Ing. Ondřej Pech, Ph.D.
doc. Ing. Pavel Charvát, Ph.D.
Ing. Milan Malý, Ph.D.
Ing. Ondřej Cejpek
Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.
Ing. Miloslav Bělka, Ph.D.
prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.

Osnova

Měření stavu mikroklimatu a tepelné pohody prostředí.
Výzkum větrání pomocí stopových plynů a částic.
Vizualizační a optické metody. Holografie.
LDA. PIV.
Interferometrie pro objekty odrážející záření.
Teorie a praxe termovizních měření.
Stínové a clonkové metody (přestup tepla, vzduchové proudy).
Interferometrie v mechanice tekutin a přestupu tepla (desk. radiátory).
Záznam a zpracování obrazů (T-pole v místnosti).
Vyhodnocování interferenčního řádu z interferogramů (proudění z vyústek).
Vyhodnocování indexu lomu z interferogramů.
Vyjádření hustoty a teplot z indexu lomu.
Teorie podobnosti.

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Pavel Charvát, Ph.D.
doc. Ing. František Lízal, Ph.D.
Ing. Milan Malý, Ph.D.
Ing. Ondřej Cejpek
Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.
prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.
doc. Ing. Bc. Jan Fišer, Ph.D.
Ing. Miloslav Bělka, Ph.D.
Ing. Ondřej Pech, Ph.D.

Osnova

Bezpečnostní předpisy a metody práce. Výukové videozáznamy.
Měření vlhkosti vzduchu. Měření střední radiační teploty.
Měření rychlosti proudění vzduchu. Měření tepelné pohody.
Měření klimatizační jednotky.
Měření 'T', 'w' v okolí vyústky.
Měření vyústky pomocí PIV.
Termovizní měření.
Topografie moaré metodou. Vizualizace vzduch. proudu stínovou metodou.
Interferometrické měření přestupu tepla z deskových otopných těles.
Práce se software Interfer-Visual.
Vyhodnocení přestupu tepla z deskových otopných těles (na PC).
Vyhodnocení trajektorie neizotermního proudu vzduchu z vyústky (na PC).
Zápočty.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz