|
Vyučující
|
-
Klimko Marek, Ing. Ph.D.
-
Linhart Jiří, Prof. Ing. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
Předmět se zabývá problematikou turbokompresorových motorů (TKM) a pokrývá klíčové oblasti, jako např. základní teorie proudění v lopatkových strojích, termodynamika cyklů TKM, popis konstrukčních řešení axiálních, resp. radiálních kompresorů a plynových turbín, a také spalovacích komor. V rámci cvičení jsou řešeny praktické příklady, které zahrnují rozbor termodynamického cyklu TKM, výpočet základních parametrů radiálního/axiálního kompresoru a zjednodušený návrh jednostupňové plynové turbíny. Cvičení jsou doplněna laboratorními úlohami realizovanými na výukovém modelu spalovací turbíny ET-792 a vzduchové turbíně VT-400. Obsah přednášek: 1. Základní rovnice proudění. 2. Úvod do teorie turbokompresorových motorů (TKM). 3. Termodynamika základních cyklů TKM. 4. Radiální kompresory. 5. Axiální kompresory. 6. 2D proudění v axiální kompresorové lopatkové mříži. 7. Metodika předběžného návrhu stupně axiálního kompresoru. 8. Spalovací komory, proces spalování, ekologické důsledky spalování. 9. Axiální plynové turbíny. 10. 2D proudění v axiální turbínové lopatkové mříži. 11. Metodika předběžného návrhu stupně axiální plynové turbíny. 12. Ztrátové modely turbínových mříží. 13. Chlazení axiálních plynových turbín. 14. Představení výukového modelu spalovací turbíny ET-792. Obsah cvičení: 1. Optimální stupeň stlačení kompresoru TKM. 2. Výpočet úspory tepla použitím cyklu TKM s regenerací. 3. Příklad výpočtu parametrů radiálního kompresoru. 4. Příklad výpočtu parametrů jednostupňového axiální transsonického kompresoru. 5. Zjednodušený návrh jednostupňové axiální plynové turbíny. 6. Laboratorní cvičení (výukový model spalovací turbíny ET-792, experimentální vzduchová turbína VT-400).
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška, Cvičení
- Kontaktní výuka
- 56 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 60 hodin za semestr
- Příprava na souhrnný test [6-30]
- 40 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| vysvětlit základní jevy fyziky v oblasti mechaniky tekutin (proudění), termomechaniky a sdílení tepla |
| rozumět matematickému popisu výše zmíněných principů na vysokoškolské úrovni |
| ovládat vysokoškolské výpočty kinematiky, statiky, dynamiky, pružnosti a pevnosti |
| Odborné dovednosti |
|---|
| pracovat alespoň s jedním komerčním programem pro konstrukci a pevnostní kontroly |
| vypočítat základní parametry proudění, termomechaniky a sdílení tepla jak z algebraických rovnic, tak jednoduchých diferenciálních rovnic |
| navrhnout konstrukci jednoduššího tepelného zařízení pro zadanou funkci dle instrukcí |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: vyjadřuje se v mluvených i psaných projevech jasně, srozumitelně a přiměřeně tomu, komu, co a jak chce sdělit, s jakým záměrem a v jaké situaci komunikuje, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| popsat schema některého tepelného cyklu ze základních typů spalovací turbíny |
| vysvětlit funkci a potřebné vlastnosti komponent cyklu spalovací turbíny |
| znát opatření a zásahy k dosažení nejlepších vlastností zařízení spalovací turbíny a k odstranění poruch, např. pumpáže |
| Odborné dovednosti |
|---|
| navrhnout optimální cyklus spalovací turbíny |
| vypočítat tepelný oběh turbokompresoru, provést termodynamický výpočet radiálního a axiálního jedno či vícestupňového kompresoru |
| provést zjednodušený návrh jednostupňové axiální plynové turbíny |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| bc. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Ústní zkouška, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Ústní zkouška, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Ústní zkouška, |
|
Doporučená literatura
|
-
COHEN, H.; ROGERS, G.F.C.; SARAVANAMUTTOO, H.I.H. Gas Turbine Theory. Longman Scientific&Technical, 1992. ISBN 0-582-30539-X.
-
CUMPUSTY, N. Jet Propulsion - A simple guide to the aerodynamic and thermodynamic design and performance of jet engines. Cambridge University Press, 2003. ISBN 0 521 541441.
-
Dixon, S. L.; Hall, C. A. Fluid mechanics and thermodynamics of turbomachinery. 6th ed. Burlington : Butterworth-Heinemann, 2010. ISBN 978-1-85617-793-1.
-
MATTINGLY, J.D. Elements of Gas Turbine Propulsion. International Editions, 1996. ISBN 0-07-114521-4.
-
Meinhard Schobeiri. Turbomachinery Flow Physics and Dynamic Performance. USA, 2005. ISBN 3-540-22368-1.
-
Wilson, David Gordon; Korakianitis, Theodosios. The design of high-efficiency turbomachinery and gas turbines. 2nd ed. Upper Saddle River : Prentice-Hall, 1998. ISBN 0-13-312000-7.
|