338-0510/02 – Čerpací technika (ČerpT)

Garantující katedraKatedra hydromechaniky a hydraulických zařízeníKredity5
Garant předmětudoc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2013/2014Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BLE02 doc. Ing. Tomáš Blejchař, Ph.D.
DRA10 doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.
RAU01 Ing. Jana Jablonská, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+9

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

V tomto předmětu se studenti seznámí se zařízením pro čerpací techniku. Základem jsou čerpadla hydrodynamická. Cílem je porozumět funkci základních částí čerpadla, jeho chování při změnách provozních podmínek, vzniku kavitace, radiální a axiální síly, charakteristikám čerpadla. Předmět je dále zaměřen na zásady hydraulického návrhu průtočných částí čerpadel (oběžného kola, spirály, rozvaděče) včetně využití numerického modelování proudění.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

V tomto předmětu se studenti seznámí se zařízením pro čerpací techniku. Předmět obsahuje část teoretickou a výpočtovou. Základem jsou čerpadla hydrodynamická. Jsou probírány parametry čerpadla, typické vlastnosti, teoretické a skutečné charakteristiky čerpadel, jejich změny při změně provozních parametrů a spolupráci více čerpadel. Pozornost je věnována práci čerpadla v hydraulickém systému, řízení a regulaci provozu čerpadla. Dále je probírána sací schopnost HD čerpadla, kavitace v čerpadle, základní konstrukční prvky a typy čerpadel, typizace a normalizace čerpadel. Výpočtová část navazuje na probranou látku, je realizována v programu EXCEL. Součástí cvičení je i laboratorní měření charakteristiky jednoho čerpadla a dvou čerpadel stejného typu při paralelním a sériovém řazení.

Povinná literatura:

MELICHAR, J., BLÁHA,J. Problematika soudobé čerpací techniky. Praha: ČVUT, 2007. ISBN 978-80-01-03719-5. BLÁHA, J., BRADA, K. Příručka čerpací techniky. 1. vyd. Praha: ČVUT, 1997. 289 s. ISBN 80-01-01626-9. BLÁHA, J.; BRADA, K. Hydraulické stroje. 1st edition Praha: SNTL, 1992.747p. ISBN 80-03-00665-1. BLEJCHAŘ, T., DRÁBKOVÁ, S.:Čerpací technika a potrubí, návody do cvičení. Ostrava: VŠB-TUO Ostrava, 2010.76 s. ISBN 978-80-248-2205-1. PAVLOK, B., DRÁBKOVÁ, S., RAUTOVÁ, J. Potrubní systémy a armatury. Studijní opora. Ostrava: VŠB-TUO Ostrava 2011. 249 s. ISBN 978-80-248-2518-2. GÜLICH, J. F.: Centrifugal Pumps, Second Edition, Springer, 2010 964p ISBN 978-3-642-12823-3.

Doporučená literatura:

PACIGA, A. a kol. Čerpací technika. SNTL Praha. BLÁHA, J., BRADA, K. Příručka čerpací techniky , ČVUT Praha, 1997. PIVODA, B., ŠÁLEK, J. Čerpací stanice. SNTL Praha, 1982. STRÝČEK, O., GANČO, N. Čerpadlá (hydraulický výpočet a konstrukce). Bratislava, 1978. ŠEREK, M., LHOTÁKOVÁ, Z. Inženýrské sítě. SNTL Praha, 1981. BRETTSCHNEIDER, A. a kol. Příručka čerpací techniky. SNTL Praha, 1968. BRENNEN, C. E. Hydrodynamics of Pumps. Cambridge 1994, 287p. ISBN 978-1-107-00237-1. Firemní literatura.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Vypracování protokolu k laboratornímu měření, vypracování samostatného programu.

E-learning

Další požadavky na studenta

Seznam otázek ke zkoušce Č. otázky Znění otázky 1. Čerpací systém, parametry ČS, požadavky na měrnou energii čerpadla z hlediska hydro-dopravního systému, pracovní bod systému 2. Určení měrné energie čerpadla měřením v charakteristických průřezech čerpadla, (princip měření, měřené veličiny, výpočet měrné energie) 3. Rozdělení čerpadel, princip činnosti HS a HD strojů, charakteristické vlastnosti, oblast použití 4. Pístové čerpadlo, popis činnosti, definice základních parametrů, charakteristiky, průměr pístu jednočinného, dvojčinného a diferenciálního čerpadla 5. HS čerpadla s rotujícími pracovními prvky, popis činnosti, charakteristické vlastnosti, oblast použití. 6. Hydrodynamické čerpadlo, popis principu činnosti, definice základních parametrů, 7. Kinematické poměry v oběžném kole, rychlostní trojúhelníky, Eulerova čerpadlová rovnice 8. Teoretická charakteristika čerpadla pro nekonečný počet lopatek, vliv výstupního úhlu lopatky, bezrozměrný tvar charakteristiky 9. Vliv konečného počtu lopatek a hydraulických ztrát, skutečná charakteristika čerpadla, typické charakteristiky pro HD čerpadlo s radiálním, diagonálním a axiálním oběžným kolem 10. Charakteristika čerpadel při sériovém a paralelním řazení, pracovní bod, výsledná účinnost 11. Hydrodynamická podobnost, podmínky HD podobnosti, podobnostní kritéria, rychloběžnost, měrné specifické otáčky, objemové otáčky. Přepočtové vztahy, význam 12. Přepočet charakteristik při změně provozních podmínek: práce čerpadla při různých otáčkách, zmenšení výstupního průměru oběž. kola 13. Změna charakteristiky čerpadla natáčením lopatek, vliv fyzikálních vlastností čerpané kapaliny na průběh charakteristik 14. Modelování, přepočet z modelu na dílo, význam 15. Návrh oběžného kola HD čerpadla 16. Zásady návrhu spirály a rozvaděče 17. Sací schopnost čerpadla, kavitace, kavitační charakteristiky, určení geodetické sací výšky čerpadla 18. Zkoušení čerpadel, typizace 19. Základní konstrukční prvky (ucpávky, ložiska, spojky) 20. Základní typy hydrodynamických čerpadel, rozdělení z hlediska skutečné měrné energie

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Program přednášek Týden Náplň přednášek 1. Úvod do problematiky, čerpací systém, parametry ČS, požadavky na měrnou energii čerpadla z hlediska hydro-dopravního systému, charakteristika potrubí, pracovní bod systému. 2. Rozdělení čerpadel, princip činnosti HS strojů, pístové čerpadlo-popis činnosti, definice základních parametrů, charakteristiky, charakteristické vlastnosti, oblast použití. 3. HS čerpadla s rotujícími pracovními prvky, popis činnosti, charakteristické vlastnosti, oblast použití. 4. Princip činnosti HD strojů, definice základních parametrů, charakteristiky, vlastnosti, oblast použití. Kinematické poměry v oběžném kole, rychlostní trojúhelníky, Eulerova čerpadlová rovnice. 5. Teoretická charakteristika čerpadla pro nekonečný počet lopatek, snížení výkonu v důsledku konečného počtu lopatek, skutečná charakteristika čerpadla. Určení charakteristiky čerpadla měřením v charakteristických průřezech čerpadla. 6. Ztráty v čerpadle, diskové ztráty, výsledná účinnost, axiální a radiální síla, její predikce a snížení 7. Hydrodynamická podobnost, podmínky HD podobnosti, podobnostní kritéria, rychloběžnost, měrné specifické otáčky, objemové otáčky. Přepočtové vztahy, význam a použití. Typizace. 8. Podobné provozní stavy čerpadla, otáčková regulace, stočení oběžného kola, modelování, přepočet z modelu na dílo, význam a použití. 9. Hydraulický návrh oběžného kola radiálního čerpadla 10. Základy hydraulického návrhu statorových částí čerpadla (spirála, rozvaděč) 11. Vliv fyzikálních vlastností čerpané kapaliny na průběh charakteristik, charakteristiky při sériové a paralelní spolupráci čerpadel 12. Sací schopnost čerpadla, kavitace, kavitační charakteristiky, stanovení geodetické sací výšky čerpadla. Zkoušení čerpadel. 13. Základní konstrukční prvky (ucpávky, ložiska, spojky) 14. Typické konstrukce hydrodynamických čerpadel, rozdělení z hlediska skutečné měrné energie. Program cvičení a seminářů + individuální práce studentů Týden Náplň cvičení a seminářů 1. Pracovní bod čerpacího systému- implementace logických funkcí do výpočtu, řešitel 2. Analýza změřených dat, příklady užití regrese funkce více proměnných 3. Regulace čerpacího systému, afinní parabola, užití afinních vztahů pro výpočet rozsahu regulace čerpacího systému 4. Teoretická charakteristika čerpadla pro nekonečný počet lopatek, Eulerova čerpadlová rovnice, rychlostní trojúhelníky 5. Radiální síla, výpočet radiální síly působící na oběžné kolo 6. Bezrozměrná charakteristika čerpadla, Erhartův diagram, účinnost čerpání 7. Přepočet charakteristik při čerpání vazké kapaliny 8. Laboratorní měření - Měření charakteristiky jednoho čerpadla a charakteristiky dvou čerpadel stejného typu při sériové a paralelní spolupráci 9. Návrh oběžného kola dle ČSN 10.Zadání závěrečného projektu, Návrh oběžného kola a spirály dle zadaných parametrů H,Q a n. Výpočet v *.xlsx, výkres oběžného kola a spirály v *.dwg, případně 3D geometrický model 11. Samostatná práce na závěrečném projektu, konzultace 12. Samostatná práce na závěrečném projektu, konzultace 13. Samostatná práce na závěrečném projektu, konzultace 14. Odevzdání projektu, zápočtová písemná práce

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2013/2014 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30  20
        Zkouška Zkouška 70  21
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (3909T001) Konstrukční a procesní inženýrství (16) Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (2302T043) Hydraulika a pneumatika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku