542-0056/01 – Mechanika a vlastnosti partikulárních hmot (MVPH)

Mechanika a vlastnosti partikulárních hmot je předmět, jenž se neustále vyvíjí a přirozeně integruje nové technické znalosti, v současné etapě jsou to především znalosti o stavbě a vlastnostech partikulární hmoty a přechodu k digitalizaci. Partikulární hmoty (sypké hmoty) byly brány v historii jako součást mechaniky tekutin, mechaniky hmotných bodů, kontinua, v současnosti je intensivně budována samostatná vědecká disciplína. Cílem předmětu sypké hmoty je seznámení posluchačů s obecnějším přístupem k popisu procesů probíhajících v sypkých hmotách a jejich aplikacích při dopravě, skladování a výrobě. Takové to obecnější pojetí sypkých hmot, kde jsou studovány a popisovány změny formy partikulárních hmot v podobě matematicko-fyzikálních modelů je nutné pro probíhající intenzivní rozvoj oboru a nárůst informací.

Sypké hmoty (obecněji částicové systémy) jsou dnes v technické i vědecké oblasti nejdynamičtěji se rozvíjející se disciplínou. V literatuře se diskutuje dokonce o definici nového skupenství, neboť se svými vlastnostmi a fyzikálními projevy liší od všech známých forem hmot. 40% všech prostředků na výzkum Evropské unie směřuje do oblasti sypkých hmot (mikrometrických a nanometrických částic). V rámci předmětu sypké hmoty budou posluchači seznámeni s obecnější přístupem k popisu procesů probíhajících v sypkých hmotách a jejich aplikacích při dopravě, skladování a výrobě. Takové to obecnější pojetí sypkých hmot, kde jsou studovány a popisovány změny formy partikulárních hmot v podobě matematicko-fyzikálních modelů je nutné pro probíhající intenzivní rozvoj oboru a nárůst informací. Tento úhel pohledu je nutný pro chápání nových informací a práci v oblasti inovačního podnikání. To umožní posluchači vytvoření představy o možnostech, tradičních postupech a vývojových směrech oboru a včas reagovat na možné vývojové tendence. V rámci předmětu budou charakterizovány změny vlastností sypké hmoty, jako doprovodné stavy jejich dopravy, výroby a skladovaní. Naopak ze změn mechanicko-fyzikálních vlastností sypké hmoty v čase, lze určit typické znaky dopravy a procesu, které jim předcházely. Přednášky jsou věnovány popisu mechanicko-fyzikálních a geometrických vlastností sypkých hmot a interpretaci jejich změn při mechanických procesech. Posluchač si osvojí dostatek informací pro správnou volbu dopravy a skladování v závislosti na charakteristice výrobního procesu sypkých hmot pro celou řadu aplikací (např. cement, dřevěné štěpky, štěrk, plastové granule, kakao, uhelný prášek, saze, obilí).

MERKUS, H., G., MEESTERS, Gabriel, M., H. Production, Handling and Characterization of Particulate Materials. Springer International Publishing. 2015. ISBN: 9783319209494. KUMAR, K., ZINDANI, D., DAVIM J. Paulo. Advanced Machining and Manufacturing Processes. Springer, ISBN 978-3-319-76075-9. Zegzulka J.: Vliv mechanicko-fyzikálních vlastností sypkých hmot na konstrukci dopravních, úpravnických a skladovacích zařízení, Habilitační práce Časopisy – Granularmater, Schütgut, bukl-solids-handling, bukl–solids-processing, Logistika a další

V průběhu výuky studenti realizují tři základní laboratorní měření - třecí parametry, granulometrie, výchozí hmotnostní parametry partikulárních hmot. Zápisy z měření jsou součástí zápočtu. Na cvičeních se studenti seznámí s řešením praktických aplikací, na základě odevzdaných programů je udělen zápočet. Celkové ověření znalosti je realizováno v písemné části zkoušky, kterou student obhajuje ústně.