338-0545/01 – Modelování a simulace tekutinových systémů (MoSi)

Garantující katedraKatedra hydromechaniky a hydraulických zařízeníKredity5
Garant předmětuprof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.Garant verze předmětuprof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2013/2014Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
RAU01 Ing. Jana Jablonská, Ph.D.
KOZ30 prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 8+4

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Studenti se seznámí s metodami elektrohydraulické analogie, obvody RLC. Jejich úkolem bude navrhovat hydraulické obvody, řešit je numerickými metodami použitím programů Matlab-Simulink a SimHydraulics. Výsledky budou analyzovat, hodnotit správnost porovnáním s teorií a případně experimentem případně rekonstruovat obvody za účelem kvalitnějších řešení. V aplikacích se seznámí s modelováním dynamických jevů při proudění v rozvodných potrubích metodami numerické analýzy.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět je zaměřen na problematiku elektrohydraulické analogie a řešení RLC obvodů numerickými metodami při použití programu Matlab-Simulink-Simscape. Součástí předmětu je měření hydraulických veličin vybraných hydraulických a pneumatických obvodů, připravovat návrhy obvodů a řešit je jak staticky tak dynamicky. Část předmětu je věnována fyzikálním vlastnostem tekutin a jejich dynamickému chování.

Povinná literatura:

KOZUBKOVÁ, M., JABLONSKÁ, J. Modelování a simulace tekutinových systémů. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2017. 217 s. Dostupnost < http://www.338.vsb.cz/studium/skripta/>. NOSKIEVIČ, P. Modelování a identifikace systémů. Ostrava: Montanex a.s., 1999. 275 s. ISBN 80-7225-030-2. MATLAB User's Guide. The Mathworks, Inc., USA, www.mathworks.com. NEVRLÝ, J. Modelování pneumatických systémů. Brno: Akademické nakladatelství CERM Brno, 2003. 180 s. 1. vydání. ISBN 80-7204-300-5.

Doporučená literatura:

ZYMÁK,V. Dynamika pulzujícího průtoku. Brno: PC-DIR spol s r.o. 1994. KOZUBKOVÁ, M., RAUTOVÁ, J. Inovace předmětu modelování a simulace pro rozvoj ve vývoji a výzkumu. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2010-2011. MILLER, D.S. Internal Flow Systems. BHRA (Information Servis). 1990. ISBN 0-947711-77-5.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Student vypracuje zadané protokoly k zápočtu a po udělení minimálního počtu bodů se může zapsat na zkoušku.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Osnova předmětu po jednotlivých týdnech (blocích ) výuky: 1. Přenos energie, druhy energií, účinnost přenosu energie, modelování a identifikace, hydraulické a pneumatické sítě, metody řešení, software 2. Odpor proti pohybu, třecí odpor, tlakový spád a statická charakteristika vedení (potrubí) 3. Hydraulické a pneumatické zdroje, fyzikální vlastnosti kapalin a plynů, modul pružnosti 4. Statická charakteristika tekutinových elementů s místními ztrátami 5. Simulace tlakového spádu a statických charakteristik v programu Matlab-Simulink-Simscape, definování obvodu, výpočet tlakového spádu, výpočet statické charakteristiky 6. Neustálené proudění, odpor proti pohybu, odpor proti zrychlení, odpor proti deformaci a kapacita, značení hydraulických a pneumatických odporů 7. Simulace dynamických charakteristik v Matlabu 8. T-článek, řešení lineární obyčejné diferenciální rovnice vyššího řádu analyticky a numericky – SimHydraulics 9. Laplaceova a Fourierova transformace, Přenos a stabilita systému, fyzikální význam přenosu prvního a druhého řádu. 10. Akumulátor a vzdušník - matematický model, definice, modely rozváděčů a ventilů, jejich řazení v obvodu, řízení 11. Řešení obvodu s čerpadly, odstředivé čerpadlo v SimHydraulics, 1D a 2D charakteristika, řazení čerpadel sériové a paralelní, obvody s čerpadly, obvod - tlakový spád, statická charakteristika, hydraulický ráz, 12. Řešení pneumatických obvodů se zdroji tlakové energie, statické charakteristiky obvodů, dynamické charakteristiky 13. Aplikace z oblasti JE jako je dynamika potrubního rozvodu s zdroji energie a řídícími prvky 14. Konzultace individuálních programů, prezentace

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 35  24
        Zkouška Zkouška 65  27
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (2301T013) Robotika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2301) Strojní inženýrství (2301T013) Robotika K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku