|
Vyučující
|
|
|
|
Obsah předmětu
|
1. Základní pojmy - látka, kontinuum, kinematika, hybnost, teplo, hnací síly, hustota toku atd. Klasifikace transportních dějů z chemicko-inženýrského a matematického hlediska. 2. Přístupy k řešení transportních jevů - experimentální, matematické modelování (analytické a numerické řešení). 3. Úvod k tvorbě matematických modelů transportních dějů, parciální diferenciální rovnice. 4. Základní pojmy z proudění - tekutina, klasifikace tekutin, rychlostní pole, tenzor rychlosti deformace a rotace. 5.Bilancování veličin, rovnice kontinuity. Napětí v tekutině, tenzor napětí, konstitutivní rovnice. 6. Rozdělení tekutin, newtonské a nenewtonské tekutiny, tokové modely, pohybová rovnice. 7. Dokonalá tekutina, Eulerova rovnice, Bernoulliova rovnice, potenciální proudění. Navierova-Stokesova rovnice, řešení NS rovnice, viskometrické toky. 8. Rovnice energie, disipace mechanické energie. 9. Turbulentní proudění, Reynoldsova úprava pohybové rovnice, turbulentní napětí, teorie turbulence, universální rychlostní profil. 10. Teorie hydrodynamické mezní vrstvy, impulsová rovnice, řešení obtékání rovinné stěny, odtržení mezní vrstvy. Součinitel odporu, uplatnění teorie podobnosti. 11. Základní pojmy sdílení tepla, Fourierova rovnice a její řešení, ustálené vedení. Neustálené vedení tepla, výpočet teplotního pole v tělesech jednoduchého tvaru, přibližné metody řešení. 12. Sdílení tepla konvekcí, volná a nucená konvekce. Fourierova-Kirchhoffova rovnice a metody jejího řešení. Turbulentní sdílení tepla. Součinitel přestupu tepla a tepelná mezní vrstva. Kriteriální rovnice. 13. Difúze, Fickův zákon. Difúze jednosložková a vícesložková, v plynných, kapalných a pevných látkách. Transport hmoty fázovým rozhraním.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Metody práce s textem (učebnicí, knihou)
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je seznámit posluchače se základními zákonitostmi při sdílení hybnosti v tekutinách, tepla a hmoty. Předmět nejen zprostředkuje znalosti pro inženýrskou praxi důležitých teoretických podkladů a výpočetních postupů, ale uvádí také do způsobu myšlení, které je specifické pro disciplíny založené na matematickém a fyzikálním modelování.
Posluchač je po absolvování předmětu schopen řešit základní technické úlohy proudění tekutin, sdílení tepla a hmoty při návrhových i kontrolních výpočtech pro praktické využití u průmyslových zařízení. Zvládne studium specializované literatury pojednávající o sdílení hybnosti, tepla a hmoty ve spojitém prostředí.
|
|
Předpoklady
|
Matematika, Chemické inženýrství
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška
Zkouška je písemná a ústní. V písemné části zkoušky, která slouží k ověření aplikačních dovedností, řeší posluchač s použitím odborné literatury tři typické praktické úlohy z probírané problematiky. Základní formou ústní zkoušky je rozprava nad dvěma vybranými okruhy. Je prověřována míra osvojených znalostí, koncepcí a souvislostí.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Bird, R. Byron. Přenosové jevy : sdílení hybnosti, energie a hmoty. Praha: Academia, 1968.
-
Incropera, Frank P. Fundamentals of heat and mass transfer. New York: John Wiley & Sons, 2002. ISBN 0-471-38650-2.
-
PANTOFLÍČEK J., MACHAČ I. Úvod do sdílení hybnosti a tepla II. Praha: SNTL, 1978.
-
PANTOFLÍČEK J., MACHAČ I. Úvod do sdílení hybnosti a tepla I. Praha: SNTL, 1971.
-
ŠESTÁK J., RIEGER F. Přenos hybnosti, tepla a hmoty. Praha: ČVUT, 1993.
-
Tosun, Ismail. Modeling in transport phenomena : a conceptual approach. Amsterdam: Elsevier, 2007. ISBN 978-0-444-53021-9.
-
WICHTERLE K.,VEČEŘ M. Přenosové děje. Praha, 2023. ISBN 978-80-7592-168-0.
|