635-0801/01 – Modelování tepelných procesů (MTP)

Garantující katedraKatedra tepelné technikyKredity6
Garant předmětuprof. Dr. Ing. René PyszkoGarant verze předmětuprof. Dr. Ing. René Pyszko
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FOJ37 Ing. Pavel Fojtík, Ph.D.
PYS30 prof. Dr. Ing. René Pyszko
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+3

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

- aplikovat rozměrovou analýzu při řešení technických problémů - řešit analyticky nebo numericky složitější úlohy transportu tepla - interpretovat paprskovou algebru při určování indexů směrovosti - analyzovat jednotlivé mechanismy odvodu tepla při mimopecním zpracování oceli, plynulém odlévání a řízeném válcování

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Rozměrová analýza. Analytické a numerické řešení tepelných úloh. Určení indexů směrovosti při sdílení tepla zářením. Tepelné procesy při mimopecním zpracování oceli v pánvích. Sdílení tepla při plynulém odlévání oceli. Odvod tepla při válcování.

Povinná literatura:

RÉDR, M., PŘÍHODA, M. Základy tepelné techniky. 1. vyd. Vysokoškolská učebnice. Praha: SNTL, 1991. 680 s. DOLEJŠÍ, Z., RÉDR, M.,PŘÍHODA, M.,aj. Plynulé odlévání oceli. 1. díl. Praha: TEVÚH, 1987, 383 s. 2.díl, 1988, 191 s.

Doporučená literatura:

KUNEŠ, J. Modelování tepelných procesů. Praha, SNTL 1989. 424 s. Časopisy: Hutnické listy, Stahl und Eisen, Ironmaking and Steelmaking.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

písemný test

E-learning

http://katedry.fmmi.vsb.cz/635/; Průběžně dochází k rozšiřování e-learning prvků do výuky.

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou

Prerekvizity

Kód předmětuZkratkaNázevPovinnost
635-0401 STP Sdílení tepla a proudění Doporučená

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Podobnost, rozměrová analýza, Buckinghamův pí-teorém, Eigensovova, van Driestova formule. Aplikace dimenzionální analýzy. Hustota tepelného toku rovinnou stěnou při povrchové podmínce I. druhu, III. druhu. Součinitel přestupu tepla konvekcí při izotermickém ustáleném turbulentním proudění tekutiny v potrubí. Součinitel přestupu tepla konvekcí při izotermickém nerozvinutém turbulentním proudění tekutiny v potrubí. Teplotní pole v rovinné stěně s vnitřním objemovým tepelným zdrojem při povrchové podmínce I. druhu, III. druhu. Nestacionární teplotní pole v rovinné stěně při povrchové podmínce III. druhu. Modelování, typy modelování – dělení dle různých hledisek. Matematické modelování. Analogie konvekce v trubce a molekulární difúzí, kritérium Sc, Sh., součinitel přestupu hmoty. Analogie hydrotepelná. Fyzikální modelování. Přibližné modelování. Automodelnost. Rychlostní pole a ztráta tlaku při laminárním proudění a turbulentním proudění. Stacionární vedení tepla. Kritický poloměr válcové stěny, kritický poloměr izolace. Teplotní pole a tepelný tok kulovou stěnou – povrchová podmínka I. III. druhu. Teplotní pole a tepelný tok rovinnou stěnou při – součinitel tepelné vodivosti je funkcí teploty. Teplotní pole desky a válce při vnitřním objemovém tepelném zdroji. Vedení tepla tyčí nekonečné a konečné délky. Koeficient efektivnosti žebra. Vícesměrné úlohy. Analytické řešení – metoda separace proměnných. Numerické řešení. Nestacionární vedení tepla. Analytické řešení – metoda separace proměnných. Řešení pro tělesa složitějších tvarů. Numerické řešení, diferenční metoda – explicitní, implicitní, Crankova-Nicolsonova. Stabilita numerické explicitní metody. Sdílení tepla konvekcí. Analytické řešení. Sdílení tepla zářením. Index směrovosti – paprsková algebra. Tepelné procesy při mimopecním zpracování oceli v pánvích. Tepelná bilance, vliv technologických a konstrukčních faktorů. Tuhnutí a chladnutí oceli při plynulém odlévání. Vliv jednotlivých parametrů na odvod tepla v krystalizátoru. Odvod tepla v sekundární oblasti chlazení. Odvod tepla při válcování. Význam jednotlivých mechanismů sdílení tepla. Řízené válcování. Cvičení: Přehled softwarových nástrojů, které budou použity pro modelování (Excel, Matlab, Visual Basic for Excel, Pascal) Modely založené na využití analytických řešení: model teplotního profilu v rovinné, válcové a kulové stěně modelování kritického poloměru válcové stěny modelování kritického poloměru izolace modelování odvodu tepla žebrem Numerické modely s využitím metody sítí: Stacionární model teplotního pole 2D objektu Stacionární model teplotního pole krystalizátorové desky Stacionární model teplotního pole vícevrstvé stěny pece včetně rohu Stacionární model teplotního pole válcové stěny Nestacionární model teplotního pole rovinné stěny Test: odvození vzorce pro teplotu zadaného typu uzlového bodu Kontrola splnění řešených příkladů

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2012/2013 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 25 (25) 15
                Projekt Projekt 15  10
                Jiný typ úlohy Jiný typ úlohy 10  5
        Zkouška Zkouška 75  36
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2014/2015 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T025) Tepelná technika a průmyslová keramika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T025) Tepelná technika a průmyslová keramika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T025) Tepelná technika a průmyslová keramika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T025) Tepelná technika a průmyslová keramika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T025) Tepelná technika a průmyslová keramika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T025) Tepelná technika a průmyslová keramika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T025) Tepelná technika a průmyslová keramika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T025) Tepelná technika a průmyslová keramika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T025) Tepelná technika a průmyslová keramika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T025) Tepelná technika a průmyslová keramika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T025) Tepelná technika a průmyslová keramika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku