Detail předmětu

Tepelné pochody

FSI-DTPAk. rok: 2024/2025

Obsahem kurzu je stručné shrnutí základních prerekvizit, vytvoření přehledu o typech výměníků tepla a jejich použití, základní termohydraulický návrh svazkového výměníku tepla (geometrie trubek, přepážek, analýza proudů v plášti, výpočet tlakových ztrát), vliv provozu výměníků (koroze, zanášení) na návrh výměníků. Hlavní pozornost bude soustředěna na procesy bez změny fáze, výměníkům se změnou fáze (kondenzátory) bude ale také věnována pozornost. V neposlední řadě budou posluchači seznámeni s procesy odpařování, sušení a chlazení a se základním návrhem návazných zařízení.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Zajišťuje ústav

Vstupní znalosti

Termomechanika

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínkou udělení zápočtu je aktivita na cvičeních, zpracování semestrální práce a zvládnutí zápočtového příkladu. Zkouška je písemná s možnou ústní korekcí a bude ověřovat znalosti v oblasti teoretické přípravy.
Účast na cvičeních kontroluje vedoucí cvičení. Cvičení jsou povinná. Omluvenou neúčast student nahradí po dohodě s vedoucím cvičení. Přednášky jsou nepovinné.

Učební cíle

Cílem předmětu je naučit studentky a studenty aplikovat znalosti z termomechaniky, zejména z oblasti sdílení tepla, do praxe. Během studia se seznámí s teorií i aparáty pro ohřev a ochlazování médií. Po zdárném absolvování předmětu budou studenti seznámeni se všemi aspekty tepelného, pevnostního a hydraulického (aerodynamického) návrhu výměníků tepla.
Posluchači získají pokročilé znalosti řešení inženýrských úloh v oblasti sdílení tepla, ohřevu a chlazení. Studentky a studenti získají znalosti potřebné k identifikaci problému a návrhu optimálního řešení. Osvojí si praktické znalosti návrhů výměníků tepla, odparek, sušáren a obdobných aparátů. Studentky a studenti získají dovednosti v oblasti tepelného návrhu výměníků, výpočtu tlakových ztrát výměníků a návrhu odparky a sušárny. Tyto znalosti budou využitelné v oblastech energetiky, teplárenství, vytápění, klimatizací, regenerace tepla, chemického a procesního inženýrství, mohou být uplatněny ve výrobních podnicích, u investorů i u provozovatelů.

Základní literatura

BALÁŠ, Marek. Kotle a výměníky tepla. Vyd. 3. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2019. ISBN 978-80-214-4770-7. (CS)
KUPPAN, Thulukkanam. Heat exchanger design handbook. New York: Marcel Dekker, 2000. Mechanical engineering (Marcel Dekker, Inc.). ISBN 0-8247-9787-6. (CS)
STEHLÍK, Petr, Josef KOHOUTEK a Jan NĚMČANSKÝ. Tepelné pochody: Výpočet výměníku tepla. Brno: VUT, 1991. Učební texty vysokých škol. ISBN 80-214-0363-2. (CS)
ŠESTÁK, Jiří a Rudolf ŽITNÝ. Tepelné pochody II: výměníky tepla, odpařování, sušení, průmyslové pece a elektrický ohřev. Vyd. 2. V Praze: Nakladatelství ČVUT, 2006c1997, 165 s. ISBN 80-01-03475-5. (CS)

Doporučená literatura

G. F. HEWITT (executive editor): Heat Exchanger Design Handbook 1998, Begell House, New York, 1998. (CS)
Incropera, F. P., DeWitt, D. P.: Fundamentals od Heat and Mass Transfer. 3rd ed. John Wiley & Sons, New York, 1990. (CS)
PAVELEK, Milan. Termomechanika. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2011. ISBN 978-80-214-4300-6. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-ENE-P bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CLS , 1 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Principy sdílení tepla, bilance
2. Typy výměníků
3. Svazkové výměníky tepla
4. Deskové výměníky tepla
5. Regenerační a směšovací výměníky tepla
6. Metody návrhu výměníků – LMTD, NTU
7. Výměníky se změnou fáze – kondenzace, var
8. Základy hydraulického/aerodynamického a pevnostního výpočtu
9. Provoz výměníků – zanášení, koroze
10. Odpařované a odparky
11. Sušení a sušárny
12. Chlazení, kryogenika
13. Pece, elektrický ohřev

Cvičení

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Principy sdílení tepla
2. Tepelný výpočet svazkových výměníků
3. Hydraulický/aerodymanický výpočet
4. Sušení
5. Laboratorní úlohy
6. Laboratorní úlohy
7. Zápočtový test

Cvičení s počítačovou podporou

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod do software
2. Výpočty energetické a hmotností bilance
3. Tepelný výpočet svazkových výměníků
4. Kondenzátor
5. Odpařování
6. Sušení