Termodynamika pro energetiku (2151119)

Z, ZK | rozsah 2+2| 4 kredity

Předmět rozšiřuje a prohlubuje znalosti studenta v oboru termomechaniky se zřetelem na důležité aplikace v energetice. Student se seznámí s metodami výpočtu termofyzikálních vlastnosti pracovních látek, charakteristikami fázových přechodů a vybraných případů transportu tepla a hmoty. Tyto znalosti bude aplikovat na příkladu tepelného výpočtu výměníku tepla nebo jiného energetického zařízení. Spíše než na encyklopedické znalosti bude důraz kladen na základní porozumění dějům, práci s literaturou, zdroji informací na internetu a softwarovými nástroji.

Osnova

• Rekapitulace zákonů termodynamiky, rozšíření na otevřený systém.
• Využití termodynamických vztahů pro výpočet termodynamických vlastností (např. entalpie, rychlost zvuku) na základě stavových rovnic.
• Stavové rovnice reálných tekutin: viriální, kubické, multiparametrické (např. IAPWS-IF97), SAFT (základy).
• Transportní termofyzikální vlastnosti – tepelná vodivost, viskozita, difuzivita.
• Fázová rozhraní, povrchové napětí, smáčení.
• Metastabilní stavy a nerovnovážné fázové přechody v tekutinách (kondenzace, var, kavitace).
• Transport tepla a hmoty ve vybraných případech – např. nucená konvekce v kanálu, transport tepla při kondenzaci.
• Aplikace znalostí na tepelný výpočet části energetického zařízení.

Studijní materiály

oling, B.E.; Prausnitz, J.M. The properties of gases and liquids. McGraw-Hill, 2001

Bird R. B., Stewart W. E., Lightfoot E. N.: Transport Phenomena. Wiley, New York 2002

IAPWS Releases and Guidelines, www.iapws.org

NIST webbook, http://webbook.nist.gov