Detail předmětu

Mechanika tekutin a hydraulické komponenty jaderné elektrárny

FSI-LMJ Ak. rok: 2024/2025 Zimní semestr

Zajišťuje Fakulta strojního inženýrství

Předmět je teoreticky i prakticky zaměřen na porozumění významu hydraulických systém vyskytujích se v každém průmyslovém provozu. Např. řešení proudění v potrubních systémech, volba vhodného čerpadla, které bude schopné zajistit bezproblémový chod zařízení nebo návrh potrubního systéme tak, aby byl jeho chod bezpečný a spolehlivý. Studenti se naučí využívat nejen teoretické znalosti získané v předchozím studiu, ale také vyhledávat nové potřebné informace.

Garant předmětu

doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav

Výsledky učení předmětu

Prerekvizity

Obecné znalosti matematiky a fyziky na úrovni absolvovaných kurzů na VUT. Základní znalosti diferenciálního a integrálního počtu. 

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet bude možné získat na základě výsledků povinných projektů a účasti na cvičeních.

Následná kombinovaná zkouška bude písemná, pouze v případě hraničního počtu získaných bodů, proběhne ústní dozkoušení.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními zákony a teoriemi klasické a moderní mechaniky tekutin tak, aby byli schopni je aplikovat na jednoduché systémy, objasnit a předpovědět jejich chování. Úkolem je, aby si studenti uvědomili, že mechanika tekutin je teoretickým základem mnoha inženýrských disciplin.

Předmět umožňuje studentům získat znalosti o vlastnostech tekutin, rovnováze sil v tekutinách za klidu, o pohybu tekutin v silových polích, základech hydraulických strojů a experimentálních metodách. Student se naučí řešit praktické úlohy a vytvářet zjednodušené modely ke studiu vybraných technických problémů.

 

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

36 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D.

Osnova


  • Vlastnosti kapalin, aplikace. Zákon zachování hmotnosti a hybnosti, aplikace

  • Hydrostatika, aplikace. Hydrodynamika, Objemová a hydrodynamická čerpadla. Charakteristiky čerpadel, skládání a regulace. Kavitace, NPSH

  • Proudění v potrubí, potrubní systémy. Ztráty v hydraulických systémech. Hydraulický ráz

  • Vodní turbíny a vodní elektrárny. Armatury v potrubí, regulace. Měření tlaku a průtoku, metodika a vyhodnocení

Cvičení

24 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Bc. Daniel Himr, Ph.D.
Ing. Tomáš Pluskal

Osnova


  • Vlastnosti kapalin. Informační zdroje. Laboratoř, školení bezpečnosti, prohlídka laboratoří, měřicí technika, nejistoty měření.

  • Výpočet ztrát v potrubí (délkové místní), charakteristika potrubního systému. Laboratoř, měření ztrátových součinitelů, porovnání s teoretickým výpočtem. Měření charakteristiky čerpadla, kontrola platnosti afinních vztahů.

  • Charakteristika čerpadla, NPSHR, NPSHA, afinní vztahy. Laboratoř, měření výpadku čerpadla. Spolupráce čerpadel. Regulace průtoku, regulační armatury, otáčková regulace, pracovní bod.

  • Hydraulický ráz, analýza reálných záznamů. Laboratoř, měření hydraulického rázu, porovnání záznamu s přibližným výpočtem. Numerické simulace přechodových dějů, možnosti, limity.