Sdružené problémy v silnoproudé elektrotechnice

Přednášející:

Ivo Doležel (gar.)

Cvičící:

Ivo Doležel (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra elektroenergetiky

Anotace:

Náplní předmětu je modelování sdružených úloh (tedy úloh, kdy dochází k interakci několika fyzikálních polí) z oblasti silnoproudé elektrotechniky a jejich následné počítačové zpracování. Důraz je kladen na sestavení dostatečně korektních matematických modelů zahrnujících všechny fyzikální aspekty úlohy, posouzení možností případných zjednodušení, stanovení okrajových (případně počátečních) podmínek a volbu metodiky jejich (zpravidla numerického) řešení. Značná pozornost je přitom věnována existujícímu SW, jeho současným možnostem a perspektivám.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Sdružené úlohy v silnoproudých aplikacích, jejich roztřídění a základní charakteristiky

2. Modely elektromagnetických polí buzených zdroji o nízkých kmitočtech

3. Charakteristiky a parametry těchto elektromagnetických polí - shrnutí a doplnění

4. Teplotní pole a sdružené úlohy elektromagneticko-teplotní

5. Pole rychlostí a sil, sdružené úlohy elektromagneticko-mechanické

6. Pole proudění a sdružené úlohy elektromagneticko-hydrodynamické

7. Úlohy založené na kombinaci teorie elektromagnetického pole a teorie obvodů

8. Vícenásobně sdružené úlohy I

9. Vícenásobně sdružené úlohy II

10. Možnosti formulace sdružených úloh, výhody a nevýhody

11. Vliv přesnosti matematického modelu na obdržené výsledky

12. Algoritmy řešení sdružených úloh I - metody diferenciální

13. Algoritmy řešení sdružených úloh II - metody integrální, hybridní a ostatní

14. Informace o dostupném SW, jeho stávajících možnostech a perspektivách

Osnova cvičení:

1. Přehled typických sdružených úloh s primárním vlivem elektromagnetického pole

2. Ukázková řešení vybraných elektromagnetických polí programem OPERA

3. Energie a silové účinky v elektromagnetických polích

4. Indukční ohřev a následné kalení ocelového válečku (sestavení matematického modelu, ukázky výpočtu)

5. Pulsní indukční akcelerátor (sestavení matematického modelu, ukázky výpočtu)

6. Model magnetohydrodynamického generátoru

7. Rovnice stejnosměrného elektromagnetu s feromagnetickým jádrem (model, ukázky výpočtu)

8. Realizace lisovaných spojů kovových součástí prostřednictvím indukčního ohřevu (model, ukázky výpočtu)

9. Poměry ve 3-fázovém silovém kabelu s nedokonalým dielektrikem (model, ukázky výpočtu)

10. Diskuse silně, kvazi a slabě sdružených formulací vícenásobně sdružených úloh

11. Vliv přesnosti materiálových parametrů a dalších údajů na kvalitu řešení úlohy

12. Diskretizace jednoduššího spojitého modelu, charakteristiky a vlastnosti matice soustavy

13. Indukční ohřev neferomagnetické desky

14. Profesionální a uživatelské programy pro řešení sdružených úloh

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Feynman, Leighton, Sands: Feynmanove prednasky z fyziky. Alfa, Bratislava 1990

2. I. Doležel: Učební texty dostupné na www stránkách

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 12+4

Typ cvičení: s

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Telekomunikace a radiotechnika - vysokofrekvenční a mikrovlná technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika - technologické systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - řídicí technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika - elektronické systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Ekonomika a řízení energetiky- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Biomedicínské inženýrství- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Ekonomika a řízení v elektrotechnice- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika - aplikovaná elektronika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Elektronika - elektronika a fotonika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - umělá inteligence- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - měřicí a přístrojové systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Kybernetika a měření - letecké informační a řídicí systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika - elektrické pohony- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika - elektroenergetika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Silnoproudá elektrotechnika - aplikovaná elektrotechnika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - optoelektrické systémy- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - rádiové komunikační, navigační a radarové systémy- strukturované s. (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - multimediální, zvuková a televizní technika- strukturované studium (volitelný předmět odborný)
• Telekomunikace a radiotechnika - telekomunikace- strukturované studium (volitelný předmět odborný)