Detail předmětu

Modelování tekutinových mechanismů

FSI-MTMAk. rok: 2024/2025

Látka předmětu seznamuje se základy matematického modelování dynamiky tekutinových mechanismů a oblastí objemových čerpadel.
V oblasti matematického modelování dynamiky uvádí základní pojmy a definice. Dává přehled hlavních současných disponibilních simulačních prostředků a popisuje elektrohydraulickou analogii.
V oblasti objemových čerpadel se zaměřuje na přenos energie, účinnost a charakteristiku.
Cvičení navazující na přednášenou látku zahrnuje simulaci na počítači a ukázky výzkumu pro průmyslovou praxi.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. František Pochylý, CSc.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav (EÚ)

Vstupní znalosti

Nezbytné znalosti: diferenciální a integrální počet, hydrostatika a hydrodynamika, mechanika plynů, numerická matematika, programování počítačů.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet - dostatečná docházka a průběžná znalost látky.
Zkouška - zápočet, znalost látky a aplikace na konkrétních příkladech, zkouška má písemnou a ústní část.
Docházka na cvičeních je evidována a případná (limitovaná) absence se nahrazuje doplňkovými úkoly.

Učební cíle

Schopnost vytvořit matematické a simulační modely prvků tekutinových mechanismů, jakož i základních obvodů těchto mechanismů za účelem predikce chování těchto systémů již ve stadiu návrhu.
Schopnost analyzovat, matematicky popsat chování prvku tekutinového mechanismu nebo mechanismu jako celku a simulovat toto chování.

Základní literatura

AKERS, Arthur, Max GASSMAN a Richard John SMITH. Hydraulic power system analysis. Boca Raton, FL: CRC Press, 2006. ISBN 978-0824799564. (EN)
NEPRAŽ, František, Josef NEVRLÝ, Václav PEŇÁZ a Karel TŘETINA. Modelování systémů s hydraulickými mechanismy. Brno: Bosch Rexroth, 2002. ISBN 80-214-2187-8.
NEVRLÝ, Josef. Modelování pneumatických systémů. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2003. ISBN 80-720-4300-5.
WATTON, John. Fundamentals of fluid power control. New York: Cambridge University Press, 2009. ISBN 05-217-6250-2. (EN)

Doporučená literatura

AKERS, Arthur, Max GASSMAN a Richard John SMITH. Hydraulic power system analysis. Boca Raton, FL: CRC Press, 2006. ISBN 978-0824799564. (EN)
NEPRAŽ, František, Josef NEVRLÝ, Václav PEŇÁZ a Karel TŘETINA. Modelování systémů s hydraulickými mechanismy. Brno: Bosch Rexroth, 2002. ISBN 80-214-2187-8.
NEVRLÝ, Josef. Modelování pneumatických systémů. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2003. ISBN 80-720-4300-5.
WATTON, John. Fundamentals of fluid power control. New York: Cambridge University Press, 2009. ISBN 05-217-6250-2. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-ETI-P magisterský navazující

    specializace FLI , 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

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. František Pochylý, CSc.

Osnova

1. Základní pojmy a definice modelování hydraulických mechanismů
2. Nelinearity, specifické problémy
3. Modelování elementárních hydrostatických prvků
4. Modelování skutečných hydrostatických prvků
5. Modelování hydrostatických obvodů
6. Simulační programy, DYNAST, MATLAB
7. Aplikace simulačních programů
8. Modelování pulzací v hydrostatických mechanismech
9. Základní pojmy modelování pneumatických mechanismů
10. Zákonitosti proudění vzduchu potrubím
11. Modelování stacionárních a dynamických stavů pneumatických mechanismů
12. Základní typy objemových čerpadel
13. Modelování hydraulických poměrů u objemových čerpadel

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. František Pochylý, CSc.

Osnova

1. Výpočty odporů proti pohybu.
2. Výpočty odporu proti zrychlení.
3. Výpočty odporů proti deformaci.
4. Modelování potrubí.
5. Modelování ventilů.
6. Příklady řešené simulačními programy.
7. Analytický výpočet rozběhu a brzdění hydraulického mechanismu.
8. Počítačová simulace rozběhu a brzdění hydraulického mechanismu.
9. Laboratorní ověření počítačové simulace rozběhu a brzdění hydr. mechanismu.
10. Pneumatické výpočty prvků pneumatického systému.
11. Použití programu pro animaci pneumatického mechanismu.
12. Výpočty základních typů objemových čerpadel.
13. Výpočet tlakových a průtokových poměrů v systému s pístovým čerpadlem.