Předmět: Termodynamika jaderného reaktoru

» Seznam fakult » FST » KKE
Název předmětu Termodynamika jaderného reaktoru
Kód předmětu KKE/THR
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Eret Petr, Doc. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Cílem předmětu je seznámit studenty s teoretickými základy sdílení tepla a s praktickými metodami řešení základních technických úloh stacionárního a nestacionárního vedení tepla, konvektivního přenosu tepla a sálání, se zaměřením na aplikace v jaderné energetice. Témata přednášek: 1.Týden: Odvození základních rovnic proudění a sdílení tepla. 2.Týden: Základní úlohy stacionárního vedení tepla s vnitřním zdrojem tepla. 3.Týden: Nestacionární vedení tepla, analytické řešení. Vliv Biotova čísla. 4.Týden: Numerické řešení vedení tepla. 5.Týden: Sdílení tepla v mezních vrstvách, v trubkách a v kanálech. 6.Týden: Sdílení tepla v okolí distančních mřížek. 7.Týden: Sdílení tepla při kondenzaci a při varu, první a druhá krize varu. 8.Týden: Sdílení tepla sáláním-specielní případy. 9.Týden: Vývin tepla v aktivní zóně reaktoru, tepelný výpočet aktivní zóny. 10.Týden: Krize sdílení tepla v reaktoru. 11.Týden: Teorie horkého kanálu. 12.Týden: Maximálně přípustný tepelný výkon reaktoru. 13.Týden: Základy tepelného výpočtu výměníků tepla. Témata cvičení: 1.Týden: Základní druhy sdílení tepla. 2.Týden: Rovnice vedení tepla ve válcových souřadnicích 3.Týden: Příklady na stacionární vedení tepla v jednoduchých tělesech 4.Týden: Příklady na stacionární vedení tepla v jednoduchých tělesech-pokračování 5.Týden: Stacionární vedení tepla v žebrech-optimalizace tvaru 6.Týden: Stacionární vedení tepla-numerické řešení 7.Týden: Příklady na nestacionární vedení tepla v jednoduchých tělesech 8.Týden: Nestacionární vedení tepla-numerické řešení 9.Týden: Sdílení tepla v mezních vrstvách-vliv Prandtlova čísla 10.Týden: Příklady na konvektivní sdílení tepla-přirozená konvekce 11.Týden: Příklady na konvektivní sdílení tepla-nucená konvekce 12.Týden: Příklady na kombinované sdílení tepla (konvekce, var, kondenzace, sálání,...) 13.Týden: Rozložení teploty po výšce palivového článku-příklad

Studijní aktivity a metody výuky
Přednáška s praktickými aplikacemi
  • Příprava na souhrnný test [6-30] - 25 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 65 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 40 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
úspěšně složit 2 zkoušky z matematiky na FST, FAV, FEL nebo na jiné technické univerzitě
zvládnout látku z mechaniky a termodynamiky v rámci zkoušky ze základů fyziky na FST, FAV, FEL nebo na jiné technické univerzitě
Odborné dovednosti
řešit matematické úlohy na úrovni 2 zkoušek z matematiky na FST, FAV, FEL nebo na jiné technické univerzitě
řešit úlohy z mechaniky a termodynamiky na úrovni zkoušky ze základů fyziky na FST, FAV, FEL nebo na jiné technické univerzitě
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru.,
Výsledky učení
Odborné znalosti
vyložit srozumitelně a přesvědčivě odborníkům i laiků základní zákony termodynamiky a sdílení tepla v jaderném reaktoru
popsat a vysvětlit tepelné procesy s ohledem na konstrukční uspořádání palivového článku reaktoru
Odborné dovednosti
řešit jednodušší i složitější úlohy přenosu tepla v aktivní zóně jaderného reaktoru
používat znalosti k termodynamické analýze tepelných procesů v palivovém článku reaktoru
Obecné způsobilosti
mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory,
řešit úlohy z termodynamiky a sílení tepla v jaderném reaktoru
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška s diskusí,
Odborné dovednosti
Přednáška s diskusí,
Cvičení (praktické činnosti),
Obecné způsobilosti
Přednáška s diskusí,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Písemná zkouška,
Odborné dovednosti
Test,
Obecné způsobilosti
Písemná zkouška,
Doporučená literatura
  • E. E. Levis. Nuclear Reactor Physics. 2008. ISBN 978-0-12-370631-7.
  • Hejzlar, Radko. Sdílení tepla. Vyd. 4. Praha : Vydavatelství ČVUT, 2004. ISBN 80-01-02974-3.
  • Heřmanský, Bedřich. Termomechanika jaderných reaktorů. Vyd. 1. Praha : Academia, 1986.
  • Nožička, Jiří. Základy termomechaniky. 1. vyd. Praha : Vydavatelství ČVUT, 2001. ISBN 80-01-02409-1.
  • Sazima, Miroslav. Sdílení tepla. 2. vyd, dotisk. Praha : Vydavatelství ČVUT, 1980.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr