Přenos hybnosti, tepla a hmoty

Přednášející:

František Rieger (gar.), Rudolf Žitný

Cvičící:

František Rieger (gar.), Martin Dostál, Tomáš Jirout

Předmět zajišťuje:

ústav procesní a zpracovatelské techniky

Anotace:

Základy bilancování přenosu v homogenních tekutinách. Navier-Stokesova rovnice. Přenos hybnosti v turbulentním proudění. Rovnice mechanické energie. Rozložení doby prodlevy. Přenos tepla vedením. Nucená a přirozená konvekce. Přenos tepla při změně skupenství a zářením. Vícesložkové systémy. Přenos hmoty molekulární difúzí, konvekcí, s chemickou reakcí a přenos hmoty mezi fázemi.

Požadavky:

Osnova přednášek:

Osnova

1.Úvod do předmětu, základy kartézského tenzorového počtu.

2.Základní bilanční rovnice. Základní rovnice přenosu, materiální derivace. Rovnice kontinuity. Bilance hybnosti - Cauchyho rovnice dynamické rovnováhy v kontinuu.

3. Bilance momentu hybnosti. Kinematika proudění tekutin. Konstitutivní rovnice.

4. Navier-Stokesova rovnice.

5. Inspekční analýza Navier-Stokesovy rovnice. Součinitel odporu při obtékání těles.

6. Limitní případy řešení Navier-Stokesovy rovnice. Inženýrská Bernoulliova rovnice. Darcy-Weissbachova rovnice. Součinitel třecí ztráty. Mezní vrstva.

7. Turbulentní proudění. Třecí ztráty a součinitel odporu při turbulentním proudění. Bilance mechanické energie.

8. Rozložení doby zdržení. Bilancování energie a přenos tepla. Fourierův zákon.

9. Fourier-Kirchhoffova rovnice. Fourierova rovnice. Stacionární vedení tepla. Tepelný odpor. Součinitel prostupu tepla.

10. Vícerozměrné případy vedení tepla. Vedení tepla s vnitřním zdrojem. Nestacionární vedení tepla.

11. Nucená konvekce. Analogie mezi přenosem hybnosti a tepla.

12. Přirozená konvekce. Smíšená konvekce. Přenos tepla při varu a kondenzaci.

13. Přenos tepla zářením. Základní pojmy a rovnice přenosu hmoty.

14. Fickův zákon. Přenos hmoty molekulární difúzí. Přenos hmoty s chemickou reakcí. Nestacionární přenos hmoty. Konvektivní přenos hmoty. Přenos hmoty mezi fázemi.

Osnova cvičení:

Osnova cvičení

1. Úvodní cvičení. Praktická ukázka aplikací poznatků z předmětu.

2. Základy tenzorového počtu - příklady. Aplikace integrální bilance momentu hybnosti.

3. Řešení jednorozměrných případů přenosu hybnosti.

4. Aproximativní řešení složitějších úloh přenosu hybnosti.

5. Řešení stacionárního přestupu tepla v tuhých tělesech bez a s vnitřním zdrojem tepla.

6. Řešení úloh nestacionárního vedení tepla v tuhých tělesech.

7. Konvektivní přenos tepla. Integrální bilance tepla - výměník tepla.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Šesták J., Rieger F.: Přenos hybnosti, tepla a hmoty. Skriptum ČVUT.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T4:B1-425 Rieger F. 14:15–16:45 (přednášková par. 1) Dejvice Konzultační místnost K218
Út	místnost T4:B1-425 Jirout T. 14:15–15:00 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Konzultační místnost K218
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út	místnost T4:A1-504 Dostál M. 09:00–10:30 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 106) Dejvice Ucebna 504místnost T4:A1-504 Jirout T. 10:45–12:15 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 104) Dejvice Ucebna 504místnost T4:A1-504 Jirout T. 12:30–14:00 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Ucebna 504 místnost T4:A1-504 Dostál M. 09:00–10:30 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 107) Dejvice Ucebna 504místnost T4:A1-504 Jirout T. 10:45–12:15 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 105) Dejvice Ucebna 504místnost T4:A1-504 Jirout T. 12:30–14:00 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice Ucebna 504 místnost T4:A1-504 Jirout T. 12:30–14:00 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 103) Dejvice Ucebna 504
St
Čt	místnost T4:C2-133 Rieger F. 11:30–14:00 (přednášková par. 1) Dejvice Poslucharna 133
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů: