516-0940/01 – Fyzikální charakteristika kapalinových paprsků (FCHKP)
| Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 0 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | volitelný odborný |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2003/2004 | Rok zrušení | 2011/2012 |
| Určeno pro fakulty | HGF, FS | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Interpretovat a generalizovat teoretické i praktické poznatky o rozpadu a rozprašování kapalin. Analyzovat podmínky vzniku vysokorychlostního kapalinového paprsku, zejména výtok kapaliny z trysky a s jeho rozpad v prostředí v závislosti na mnoha faktorech a podmínkách.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Anotace
Předmět zahrnuje teoretické i praktické poznatky o rozpadu a rozprašování
kapalin. Jsou sledovány fyzikální příčiny a veličiny, které ovlivňují jemnost
rozprášení. Dále pak se student seznámí se způsoby rozprašování a metodou
studia rozpadu kapalin. Na uvedené navazují děje při spalování paliv a využití
poznatků při jejich hoření.
Další podstatnou částí je studium vysokorychlostního kapalinového paprsku,
zejména pak výtok kapaliny z trysky, paprsku s abrazivem a jeho působení
na materiál. Tyto znalosti jsou potřebné pro metrologii kvality řezné plochy
získané technologií vysokorychlostním kapalinovým paprskem.
Povinná literatura:
MÁDR, V. Rozprašování a spalování kapalných paliv. Praha: SNTL, 1994.
MÁDR, V. Metody studia rozprašování kapalných paliv. Sboník VŠB, řada, HGF,
č. 2. Ostrava: 1972, s. 192-211.
MÁDR, V. Charakteristiky rozprašování kapalných paliv. Křivka poměrné
hustoty. Sborník VŠB, řada, HGF, roč. 22, č. 2. Ostrava: 1976, s. 87-95.
BRDIČKA, M.; SAMEK, L.; TARABA, O. Kavitace – Diagnostika a technické
využití. Praha: SNTL, 1981.
HLAVÁČ, L. Model pro řízení parametrů kapalinového paprsku při porušování
materiálů v pevné fázi. Doktorská disertační práce. Ostrava: VŠB-TUO, 2000.
Doporučená literatura:
KREMPASKÝ, J. Fyzika. Bratislava: Alfa, 1993.
MÁDR, V.; KNEJZLÍK, J.; KOPEČNÝ, J., et al. Fyzikální měření. SNTL, 1991.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Systematická příprava na výuku.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. ROZPAD KAPALINOVÝCH PAPRSKŮ
Příčiny rozpadu a tvary paprsku kapaliny. Teorie nevířivého a vířivého
rozprašovače. Oblasti a kritéria rozpadu paprsku kapaliny. Maximální průměr
kapky kapaliny a jeho výpočet.
2. ROZPRAŠOVÁNÍ KAPALIN
Fyzikální vlastnosti kapalin. Fyzikální princip rozprašování. Hodnocení
jakosti rozprášené kapaliny. Distribuční charakteristiky rozprašování.
3. DRUHY ROZPRAŠOVÁNÍ KAPALIN
Tlakové, injekční, rotační, ultrazvukové a elektrostatické rozprašování.
Charakteristický rozměr kapek z hlediska druhů rozprašovačů.
4. METODY STUDIA ROZPRAŠOVÁNÍ KAPALNÝCH PALIV
Měření vstřikovaného množství a výkonového součinitele, rychlosti,
kinetické energie a doletu paprsku. Měření úhlu rozprašování a prostorového
rozložení kapek. Geometrická charakteristika trysky.
5. METODY MĚŘENÍ VELIKOSTI KAPEK PALIVA
Metoda zachycování a tuhnutí kapek, nárazové a optické metody, krátkodobé
fotografování kapek a rychlostní kinematografie, metody elektrické, váhové
a termální.
6. VYUŽITÍ ROZPRAŠOVÁNÍ
Spalování kapalných paliv, příprava směsi spalovacích motorů, rozprašování
barev, nátěrových hmot, zemědělských kultur, aerosolové mlhoviny
v lékařství. Hygiena a bezpečnost práce při rozprašování kapalných paliv.
7. ROZPRAŠOVÁNÍ, HOŘENÍ A SPALOVÁNÍ KAPALNÝCH PALIV
Rozprášení paliva u benzinových a naftových motorů. Palivové a vstřikovací
trysky. Vznícení a hoření rozprášeného kapalného paliva. Změna velikosti
kapky při hoření, teorie hoření kapky paliva. Struktura plamene a pochody
ve spalovací komoře. Požadavky na hořáky. Matematické modelování hořákových
oblastí.
8. VYSOKORYCHLOSTNÍ KAPALINOVÝ PAPRSEK
Generace a klasifikace vysokorychlostního kapalinového paprsku. Výtok
kapalného média z trysky. Šíření kapalinového paprsku prostředím. Působení
kapalinového paprsku na materiál. Porušování materiálů kapalinovým paprskem.
9. VÝTOK KAPALINY Z TRYSKY
Teoretický popis výtoku kapaliny. Účinnost paprsku kapaliny na materiál.
Rychlostní profil paprsku při výtoku kapaliny (vody) z trysky.
10.VYSOKORYCHLOSTNÍ PAPRSEK S ABRAZIVEM
Interakce paprsku kapaliny s abrazivními částicemi ve směšovací komoře
a usměrňovací trubici. Rozpad abrazivního materiálu, urychlování částic
v usměrňovací trubici. Parametry abrazivního paprsku (velikost částic,
průtok kapaliny a abrazivního materiálu, rychlost abrazivního paprsku).
11.PORUŠENÍ MATERIÁLU VYSOKORYCHLOSTNÍM KAPALINOVÝM PAPRSKEM
Vliv průměru trysky, tlaku kapaliny, vzdálenosti trysky od povrchu
materiálu, postupové rychlosti nástroje, úhlu dopadu paprsku na hloubku
materiálu.
12.KVALITA POVRCHU MATERIÁLŮ
Struktura povrchů vytvořených při řezání technologií vysokorychlostním
kapalinovým paprskem. Optické metody pro měření struktury povrchů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.