Předmět Pokročilé termodynamické cykly (KKE / ATC)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KKE / ATC - Pokročilé termodynamické cykly, Fakulta strojní, Západočeská univerzita v Plzni (ZČU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Témata přednášek podle týdnů v semestru:1. Definice kompresoru, historický přehled, klasifikace kompresorů, základy termodynamiky plynů, stlačování vlhkého vzduchu2. Termodynamika kompresorů. znázornění teoretického oběhu v p-V diagramu a T-s diagramu. skutečný kompresorový oběh, indikátorový diagram, práce kompresoru3. Kompresor se škodlivým objemem, objemová účinnost, vliv škodlivého objemu na práci kompresoru, vícestupňové stlačování, znázornění vícestupňového stlačování v p-V a T-s diagramu4. Volba mezitlaku, vliv mezichlazení, stanovení hlavních rozměrů kompresoru s vratným pohybem pístu, energetická účinnost kompresoru, příkon kompresu na hřídeli5. Stanovení hlavních rozměrů vícestupňového kompresoru, pístový kompresor, vývěva, ventily kompresoru, ucpávky a těsnění hřídelí, pístní kroužky6. Rotační kompresory, křídlový kompresor, kompresor s kroužícím pístem, vodokružné kompresory, scroll-kompresor, šroubový kompresor, kompresor s volnými písty, Rootsovo dmychadlo, membránové kompresory7. Řízení výkonnosti kompresoru, řízení výkonnosti změnou otáček, řízení výkonnosti při konstantních otáčkách: (řízení zastavováním a spouštěním, ovládáním sacích ventilů, řízení uzavíráním sání nebo škrcením v sání, obtokem plynu z výtlačného do sacího potrubí, zvětšováním škodlivého objemu, ovládáním ventilů během každého cyklu, obtokovým ventilem ve stěně válce, kombinací uvedených metod)8. Chlazení: úvod do historie, příklady použití, parní kompresorový oběh, energetická rovnice a diagramy vlastností, jednoduchý parní kompresorový oběh, oběh v T-s a h-s diagramu, účinnost (chaldicí faktor), skutečný parní kompresorový oběh9. Objemové závislosti, účinek podchlazování a přehřívání, vnitřní výměník tepla, objemové závislosti10. Dvoustupňové oběhy: různé oběhy, dvoustupňové stlačování, dvoustupňové škrcení, porovnávací přehled, optimální mezitlak, chladiva11. Alternativní oběhy: expanzní oběhu (Jouleův, Hilschova trubicve/Ranquova vírová trubice, Giffordův-McMahonův chladič, Lindeho a Claudeho oběh, Stirlingův oběh), absorpční a sorpční oběh12. Hydrodynamické základy transportu kapalin, základní parametry hydraulických stojů, podobnost v hydrodynamice, Eulerova rovnice momentu hybnosti, charakteristika při konstantních otáčkách, fiktivní charakteristika, teoretická charakteristika při bezeztrátovém proudění, třecí ztráty, ztráty rázem a přeměnou energie, vnitřní netěsnosti, tlakový spád soustavy, změna průtoku při změně výtlačné výšky13. Afinní transformace charakteristiky, dvě čerpadla pracující při paralelním zapojení, dvě čerpadla pracující při sériovém, odstředivá čerpadla v nestabilní charakteristice při konstantních otáčkách, řízení odstředivých čerpadel, řízení škrcením, řízení změnou otáčekTémata cvičení podle týdnů v semestru:1. Základy termodynamiky plynů, stlačování vlhkého vzduchu2. Termodynamika kompresorů. znázornění teoretického oběhu v p-V diagramu a T-s diagramu. skutečný kompresorový oběh, indikátorový diagram, práce kompresoru3. Kompresor se škodlivým objemem, objemová účinnost, vliv škodlivého objemu na práci kompresoru, vícestupňové stlačování, znázornění vícestupňového stlačování v p-V a T-s diagramu4. Volba mezitlaku, vliv mezichlazení, stanovení hlavních rozměrů kompresoru s vratným pohybem pístu, energetická účinnost kompresoru, příkon kompresu na hřídeli5. Stanovení hlavních rozměrů vícestupňového kompresoru, pístový kompresor, vývěva, ventily kompresoru, ucpávky a těsnění hřídelí, pístní kroužky6. Rotační kompresory, křídlový kompresor, kompresor s kroužícím pístem, vodokružné kompresory, scroll-kompresor, šroubový kompresor, kompresor s volnými písty, Rootsovo dmychadlo, membránové kompresory7. Řízení výkonnosti kompresoru, řízení výkonnosti změnou otáček, řízení výkonnosti při konstantních otáčkách: (řízení zastavováním a spouštěním, ovládáním sacích ventilů, řízení uzavíráním sání nebo škrcením v sání, obtokem plynu z výtlačného do sacího potrubí.

Získané způsobilosti

Student bude znát základní výpočetní metody v oblasti termodynamiky pokročilých cyklů tepelných strojů a chladírenských zařízení. Bude schopen analyzovat tepelné oběhy, počítat měrnou práci, účinnosti a výkon zařízení. Bude schopen popsat a analyzovat různé typy kombinovaných cyklů včetně jejich optimalizace.

Literatura

Tomáš, F.;Fleischner P. Čerpací technika. VUT Brno, 1982. Bláha, Jaroslav; Brada, Karel; Všetečka, Jiří. Hydraulické stroje : experimentální výuka. Dotisk. Praha : ČVUT, 1980. Chlumský, Vladimír; Liška, Antonín. Kompresory. 2. vyd. Praha : SNTL, 1982. Raymond L. Murray. Nuclear Energy. 2009. ISBN 978-0-12-370547-1.Hoch, V. Výroba, rozvod a použití stlačeného vzduchu. VUT Brno, 1982. Dvořák, Zdeněk. Základy chladicí techniky. Vyd. 1. Praha : SNTL, 1986.

Požadavky

Zápočet: Úspěšné absolvování testů. Zkouška: Znalost teorie v rozsahu odpřednesené látky, schopnost aplikace.

Garant

Ing. Zdeněk Jůza, Ph.D., MBA

Vyučující

Ing. Jiří Kučera, Ph.D.Ing. Jiří Kučera, Ph.D.