Detail předmětu

Turbíny a turbokompresory

FSI-LT1 Ak. rok: 2024/2025 Letní semestr

Předmět Turbíny a turbokompresory je přímým pokračováním předmětu Lopatkové stroje (LLS). Úvodní část předmětu je věnována dynamice tekutin, která doplňuje teorie lopatkových strojů tak, aby bylo možno komplexně a v kontextu vysvětlit návrh a provoz větrných i tepelných turbín a turbokompresorů. Průběžně je poukazováno na souvislosti konstrukční, projekční, provozní, ekonomické a na ekologické dopady. Během studia jsou studenti seznamováni s vývojem znalostních bází a jejich uplatňování v konstrukci  turbín a turbokompresorů, dosahovanými výsledky a výhledy do budoucna.

Garant předmětu

Zajišťuje ústav

Výsledky učení předmětu

Prerekvizity

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet: Aktivní účast na cvičení. Ověřuje se schopnost řešit zadané úlohy. Podmínkou k získání zápočtu je vyřešení zápočtové úlohy.

Zkouška: Prověřuje se znalosti získané během celého semestru.
Zkouška má písemnou část a podmíněnou ústní.
Závěrečné hodnocení je složeno z výsledků při zápočtu i zkoušce.

 

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem předmětu je umožnit studentům pochopení základních principů turbín a turbokompresorů tak, aby byly schopni pracovat na jakékoliv úrovni návrhu, výroby a provozu turbín a turbokompresorů.

Výsledkem předmětu je vzdělání studentů v oblasti dynamiky tekutin, větrných turbín, tepelných turbín a turbokompresorů.

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

Použití předmětu ve studijních plánech

Program C-AKR-P: Akreditované předměty v CŽV, celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
obor CLS: Předměty letního semestru, 6 kredity, volitelný

Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
obor ENI: Energetické inženýrství, 6 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Osnova

Dynamika tekutin:
1. Termodynamické vlastnosti tekutin
1-2.  Škrcení plynů a par
2-3. Machovo číslo a efekty při proudění vysokými rychlostmi
3-4. Proudění plynů a par tryskami
4. Proudění plynů a par difuzory


Turbína a turbokompresory:
5.  Aerodynamika větrných turbín
6. Větrné elektrárny
7.  Termodynamika turbokompresorů
8. Provedení turbokompresorů
9. Termodynamika turbín; Ztráty změnou meridánové rychlosti – teorie kuželového stupně
10-11. Provedení parních turbín
12. Provedení plynových turbín
13. Provedení turbodmychadel

Cvičení

26 hod., povinná

Osnova

Obsahem cvičení je řešení úloh:


1. Aplikace konstrukce h-s diagramu pomocí teorie porovnávací izobary při termodynamických výpočtech lopatkových srojů


2.  Výpočet axiálního stupně se zkroucenými lopatkami při stlačitelném proudění a uvažování ztrát


3.  Úlohy na parametry rázových vln


4. Výpočet reálné expanze páry v Lavalově trysce a návrh jejího tvaru; výpočet tvaru difuzoru s konstantním gradientem tlaku


5. Úloha na škrcení vodní páry; výpočet ztráty přes labyrintovou ucpávku


6.  Úlohy na výpočet tvaru lopatky větrné turbíny; úloha na výpočet optimálního výkonu větrné turbíny


7. Výpočet přídavných ztrát vícestupňové komprese; výpočet vnitřní účinnosti povrchově chlazeného turbokompresoru


8-9.   Výpočet vnitřní účinnosti kompresoru s mezichlazením; základní termodynamický návrh stupně turbokompresoru


10. Základní výpočet přetlakového stupně parní turbíny


11. Stanovení průtoku pracovní tekutiny jednotlivými větvemi technologického celku


12. Průtok turbínou při změně hmotnostního toku


13. Zápočtová písemka