Detail předmětu

Tepelné pochody a zařízení pro výměnu tepla

FSI-9TPZAk. rok: 2024/2025

Předmět „Heat Transfer Processes“ („Tepelné pochody”) je jedním ze základních předmětů oboru „Procesní inženýrství“ s důrazem na energetiku. Je zaměřen na řešení systémů, v nichž převládá přenos tepla. Aby se zajistily současné priority, jako jsou ochrana životního prostředí a ekologie, snižování energetické náročnosti a redukce škodlivých emisí, popř. ekonomický provoz, je třeba vhodným způsobem realizovat proces, v němž aparáty resp. zařízení pro přenos tepla hrají dominantní roli. Z těchto souvislostí vyplývá znalost teorie, zvláště přenosových jevů (přenos energie, hybnosti a hmoty) a schopnost aplikovat teoretické znalosti na výpočet a modelování aparátů. V přednáškách je rovněž obsaženo ekonomické a ekologické hodnocení z hlediska aparátů i procesů v souladu s trendem trvale udržitelného rozvoje. Koncepce předmětu vychází mj. z výukových modulů získaných v rámci mezinárodních projektů na renomovaných světových pracovištích.

Jazyk výuky

čeština

Garant předmětu

prof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c.

Zajišťuje ústav

Ústav procesního inženýrství (ÚPI)

Vstupní znalosti

Termomechanika a hydrodynamika

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Předmět je zakončen zkouškou spojenou s obhajobou vypracované písemné práce. Podmínkou vykonání zkoušky je odevzdání zadané písemné práce minimálně 2 týdny předem. Zkouška je ústní, hodnocení písemné práce má 50% podíl na výsledném hodnocení.

Účast na přednáškách je doporučená. Zameškaná výuka se nahrazuje distanční formou studia s využitím výukových podkladů (studijní literatury) specifikované vyučujícím.

Učební cíle

Účel a cíle výuky předmětu „Heat Transfer Processes“ („Tepelné pochody”) jsou následující:

  • poskytnout studentům základní teoretické znalosti z dané oblasti;
  • ukázat, že získané znalosti mají přímou návaznost na řešení praktických problémů;
  • naučit studenty orientovat se v odborné literatuře, především zahraniční;
  • zaměřit se na dokonalé zvládnutí základních zákonitostí a porozumění dané problematice.

Posluchači si uvědomí, proč je třeba disponovat znalostí teorie. Teoretické znalosti jsou potřebné pro výpočty aparátů. Vhodným propojením aparátů se realizuje proces tak, aby vyhovoval současným prioritám, jako jsou ochrana životního prostředí a ekologie, snižování energetické náročnosti a redukce škodlivých emisí, popř. ekonomický provoz. Vzhledem ke skutečnosti, že předmět je prezentován v angličtině, je ve výuce předmětu zastoupena i výuka tohoto jazyka.

Základní literatura

Kuppan, T.: Heat Exchanger Design Handbook, 2nd ed., CRC Press, Boca Raton, FL, USA (2013) (EN)
Ledoux, M.; El Hami, A.: Heat Transfer, Volumes 1–4, John Wiley & Sons, Inc., Newark, NY, USA (2021–2023) (EN)
Serth, R. W.; Lestina, T. G.: Process Heat Transfer: Principles, Applications and Rules of Thumb, 2nd ed., Academic Press, Waltham, MA, USA (2014) (EN)

Doporučená literatura

Green, D. W.; Perry, R. H.: Perry’s Chemical Engineer’s Handbook, 8th ed., McGraw-Hill, New York, NY, USA (2008) (EN)
Kakaç, S; Liu, H.: Heat Exchangers: Selection, Rating, and Thermal Design, 3rd ed., CRC Press, Boca Raton, FL, USA (2012) (EN)
Stephan, P. (ed.): VDI Heat Atlas, 2nd ed., Springer, Berlin, Germany (2010) (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program D-ENE-P doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program D-ENE-K doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c.

Osnova

  1. Význam tepelných pochodů v procesním inženýrství a energetice, základní teorie
  2. Běžné typy výměníků tepla, volba vhodného typu na základě cílové aplikace
  3. Výměníky tepla se svazkem trubek v plášti
  4. Kompaktní výměníky tepla
  5. Vzduchové chladiče
  6. Dvoufázové proudění v kontextu zařízení na výměnu tepla
  7. Var
  8. Kotle a vařáky
  9. Výparníky a procesní pece
  10. Kondenzátory
  11. Teplonosná média, termoolejový systém
  12. Intenzifikace přenosu tepla
  13. Inovace v oblasti přenosu tepla