English

Katalog předmětů

Identifikace

KódBJ011
NázevTechnická termodynamika
Course nameTechnical Thermodynamics

Zařazení

Zařazení ve studijních programech

Rozsah výuky

Přednášky2 [hodiny/týden], nepovinná
Cvičení2 [hodiny/týden], povinná

Zabezpečení výuky

ÚstavÚstav technologie stavebních hmot a dílců
GarantLenka Nevřivová

Obsahové informace

Absolvetnt předmětu je schopen:
Využít první a druhý zákon termodynamiky při výpočtech tepla a práce u všech charakteristických dějů ideálního plynu.
Vysvětlit a použít i-x diagram vodní páry.
Vysvětlit a použít i-x diagram vlhkého vzduchu.
Stanovit tepelnou a materiálovou bilanci teoretické a skutečné sušárny.
Popsat různé typy sušení a sušáren, charakterizovat jejich výhody a nevýhody z pohledu spotřeby tepelné energie.
Stanovit tepelnou a materiálovou bilanci tunelové pece.
Základy a vývoj aplikované termodynamiky, význam v tepelných procesech výroby stavebních hmot. Zákony, stavové a procesní veličiny, práce objemová a technická, kruhové děje, tepelné diagramy, entropie a nevratnost dějů v praxi.
Proudění tekutin: základní pojmy, energetická bilance, ztráty v reálných systémech.
Sdílení tepla: vedením, sáláním, prouděním, kritéria podobnosti.
Termodynamika par: skutečné plyny a páry, tepelné diagramy a aplikace, stavy par a jejich změny, mísení par a par s vodou.
Termodynamika vlhkého vzduchu: stavové veličiny, rovnice stavu, i-x diagram a jeho aplikace, změny stavu, mísení vzdušných proudů, sdílení tepla a přenos hmoty, základy procesu sušení, statika sušení, bilance, typy sušáren a aplikace i-x diagramu.
Základy spalování: paliva pevná, kapalná, plynná, složky a vlastnosti, statika spalování, množství vzduchu a spalin, základy tepelné bilance pecí,přehled pecních jednotek výroby stavebních hmot.
Energetika a ekologie: energetika výroby stavebních hmot, vývoj ve světě, ekologické aspekty legislativy EU.

Harmonogram přednášky

  • 1. Vývoj aplikované termodynamiky, význam v tepelných procesech výroby stavebních hmot, souvislosti s energetickou situací.
  • 2.Zákony, stavové a procesní veličiny, práce objemová a technická, kruhové děje.
  • 3. Tepelné diagramy, entropie a nevratnost dějů v praxi.
  • 4. Proudění tekutin, terminologie, energetická bilance, ztráty proudění v reálných systémech stvebních hmot.
  • 5. Sdílení tepla vedením, sáláním, prouděním, kritéria podobnosti.
  • 6. Termodynamika par, skutečné plyny a páry, tepelné diagramy
  • 7. Aplikace diagramů, stavy par a jejich změny, mísení par a par s vodou.
  • 8. Termodynamika vlhkého vzduchu, stavové veličiny, rovnice stavu.
  • 9. Diagram i-x a jeho aplikace, změny stavu, mísení vzdušných proudů.
  • 10. Sdílení tepla a přenos hmoty, základy procesu sušení, statika sušení, bilance, typy sušáren.
  • 11. Paliva pevná, kapalná, plynná, složky, možnosti alternativních paliv, prognózy v zajištění zdrojů primární energie.
  • 12. Základy spalování, statika spalování, množství vzduchu a spalin.
  • 13. Základy tepelné bilance pecí,přehled pecních jednotek výroby stavebních hmot, hořáky.Energetika a ekologie: energetika výroby stavebních hmot, vývoj ve světě, ekologické aspekty legislativy EU.

Harmonogram cvičení

  • Cvičení je teoretické, výpočtové. Podmínkou účasti na cvičení je kalkulačka, pravítko a tužka.
  • 1. Úvod, Avogadrova konstanta, ideální plyny
  • 2. Tři základní děje ideálního plynu, měření teploty, teplotní roztažnost
  • 3. První zákon termodynamiky a jeho aplikace ve čtyřech základních dějích, výpočty tepla a práce
  • 4. Druhý zákon termodynamiky, entropie, děje vratné a nevratné, Carnotův cyklus I
  • 5. Druhý zákon termodynamiky, entropie, děje vratné a nevratné, Carnotův cyklus II
  • 6. Mokrá pára, sytá pára, přehřátá pára, základní pojmy
  • 7. Mokrá pára, sytá pára, přehřátá pára, výpočty
  • 8. Termodynamika vlhkého vzduchu, pojmy související s i-x diagramem vlhkého vzduchu, jednoduché výpočty
  • 9. Termodynamika vlhkého vzduchu, tepelná bilance sušárny
  • 10. Sdílení tepla
  • 11. Tepelná bilance pece I
  • 12. Tepelná bilance pece II
  • 13. Zápočtový test
Základní znalosti z termiky, znalosti technologických procesů výroby maltovin a keramiky, zejména procesy sušení a pálení. Dále pak znalost fyziky stavebních látek.
Fyzika stavebních látek.

Základní literatura předmětu

NEVŘIVOVÁ Lenka: Technická termodynamika, Modul BJ11 M06, Sušení, Vysoké učení technické v Brně, Studijní opory, 2006
NEVŘIVOVÁ Lenka: Technická termodynamika, Modul BJ11 M05, Vlhký vzduch, Vysoké učení technické v Brně, studijní opory, 2006

Doporučená literatura ke studiu předmětu

CENGEL, Yunus a BOLES, Michael: Thermodynamics, An Engineering Approach, New York: McGraw-Hill Education, 2008
DOERING, Ernst a SCHEDWILL, Herbert a Dehli von Vieweg, Martin: Grundlagen der Technischen Thermodynamik, Berlin: Akademie-Verlag, 1982
HLOUŠEK, Jiří a kolektiv: Termomechanika, Brno: Akademické nakladatelství CERM, 1991
LOOK ,D.C. a SAUER, Harry: Engineering Thermodynamics, Prindle Weber & Schmidt, 1988
KREITH,Frank a MANGLIK, Raj M. a BOHM, Mark S.: Principles of heat transfer, Brooks/Cole, 2001