Detail předmětu
Technická mechanika
FEKT-BPC-TMBAk. rok: 2022/2023
Předmět je zaměřen na tři části mechaniky: mechaniku poddajných těles, mechaniku tekutin a termomechaniku. V mechanice poddajných těles je věnována pozornost základním případům prostých namáhání, pevnostním výpočtům součástí a kombinovaným případům namáhání. V mechanice tekutin si student rozšíří znalosti z oblasti statiky a dynamiky tekutin (např. rovnice kontinuity, Bernoulliho rovnice). Poslední část předmětu je věnována termomechanice, především zákonům termodynamiky, tepelným dějům, základním tepelným oběhům, sdílení tepla a výměníkům tepla.
V numerických cvičeních jsou řešeny konkrétní příklady z jednotlivých oblastí.
Tento předmět tvoří důležitý základ pro další předměty.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- vyjmenovat a popsat základní případy prostých namáhání,
- vysvětlit pojmy napětí, hlavní napětí, normálové napětí, smykové napětí,
- vyjádřit Hookův zákon a vymezit jeho platnost,
- vypočítat tlakovou sílu kapaliny na obecnou rovinnou plochu,
- využít při proudění tekutiny rovnici kontinuity a Bernoulliho rovnici,
- definovat zákony termodynamiky a popsat jednotlivé veličiny,
- znázornit jednotlivé tepelné děje ideálních plynů v diagramech p-V, T-s,
- znázornit jednotlivé tepelné děje reálných plynů a par v diagramech p-V, T-s a i-s,
- vypočítat základní parametry tepelného oběhu plynové turbíny, Clausiova-Rankinova oběhu a výměníků.
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování zahrnují přednášky a numerická cvičení. Předmět využívá e-learning.
Student vypracovává 6 samostatných prací (řešených příkladů). V numerických cvičeních jsou 3 průběžné testy.
Způsob a kritéria hodnocení
a) numerická cvičení max. 30 b. - průběžné testy/příklady (max. 18 b.), průběžné testy/kontrolní otázky (max. 12 b.),
b) zkouška max. 70 b. - písemná část/příklady (max. 30 b.) + ústní část (max. 40 b.).
Obě části zkoušky jsou povinné.
Osnovy výuky
2. Stav napjatosti. Pevnostní výpočet součástí. Pevnostní podmínky.
3. Prostý tah a tlak. Prostý smyk a střih. Namáhání kroucením. Namáhání ohybem.
4. Kombinované případy namáhání.
5. Úvod do mechaniky tekutin. Eulerova rovnice statika tekutin, tlaková síla kapaliny na plochu, statická rovnováha kapalin v relativním prostoru.
6. Proudění tekutin, základní rovnice proudění (rovnice kontinuity, Bernoulliho rovnice) a jejich aplikace. Proudění skutečných tekutin.
7. Základy nauky o teple. Tepelné vlastnosti látek. Zákony termodynamiky.
8. Tepelné děje v ideálních plynech.
9. Tepelné děje v reálných plynech a parách.
10. Tepelný oběh plynové turbíny.
11. Clausiův-Rankinův parní cyklus.
12. Sdílení tepla.
13. Výměníky tepla.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Lázničková I.: Technická mechanika. Mechanika tekutin, 2013. (CS)
Lázničková I.: Technická mechanika. Sbírka příkladů. 2014. (CS)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program BPC-SEE bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Mechanika poddajných těles. (Napjatost. Pevnostní výpočet součástí, pevnostní podmínky.)
Mechanika poddajných těles. (Namáhání prostým tahem a tlakem. Namáhání prostým smykem a střihem. Namáhání krutem. Namáhání ohybem.)
Mechanika poddajných těles. (Kombinovaná namáhání.) Mechanika tekutin (Úvod do mechaniky tekutin.)
Mechanika tekutin (Statika tekutin.)
Mechanika tekutin (Dynamika tekutin. Obtékání a odpor těles.) Termomechanika. (První zákon termodynamiky.)
Termomechanika. (Druhý zákon termodynamiky. Termodynamické vlastnosti plynů ideálních.)
Termomechanika. (Vratné změny stavu ideálního plynu. Polodokonalé plyny. Reálné plyny.)
Termomechanika. (Termodynamické vlastnosti par. Termodynamické tabulky a tepelné diagramy par. Základní termodynamické děje v oblasti par. Škrcení par.)
Termomechanika. (Tepelné stroje. Oběhy plynových turbín. Oběhy parostrojních zařízení.)
Termomechanika. (Kompresory.) Sdílení tepla. (Způsoby sdílení tepla. Sdílení tepla vedením.)
Sdílení tepla. (Sdílení tepla prouděním. Sdílení tepla sáláním.)
Sdílení tepla. (Složené případy sdílení tepla.) Výměníky tepla.
Cvičení odborného základu
Vyučující / Lektor
Osnova
Stav napjatosti. Pevnostní výpočet součástí. Pevnostní podmínky.
Prostý tah a tlak. Prostý smyk a střih.
Namáhání kroucením. Namáhání ohybem. Kombinované případy namáhání.
Mechanika poddajného tělesa - test č. 1.
Statika tekutin.
Dynamika proudového vlákna.
Mechanika tekutin - test č. 2.
Základy nauky o teple. Tepelné vlastnosti látek.
Tepelné děje v ideálních plynech. Tepelné děje v reálných plynech a parách.
Oběhy parních motorů. Tepelný oběh plynové turbíny. Kompresory.
Termomechanika - test č.3.
Sdílení tepla. Výměníky tepla.
Elearning