Transportní procesy

Garant předmětu:

Dušan Vopálka

Přednášející:

Dušan Vopálka

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra jaderné chemie

Anotace:

Úvod přednášky je zaměřen na vymezení potřebných matematických nástrojů, dále na rozdělení přenosových (transportních) dějů do tří základních skupin (transport hybnosti, energie a hmoty). Následuje odvození základních vztahů (Newtonův zákon, Fourierův zákon, Fickův zákon) a příklady analytických a numerických metod jejich řešení. Aplikace jsou demonstrovány na řešení technických problémů vybraných z oblasti hydrologie, chemické technologie a ochrany životního prostředí. Zmíněny jsou též radiostopovací metody vhodné pro měření transportu v plynné, kapalné i pevné fázi.

Požadavky:

Znalosti z matematiky, fyziky a fyzikální chemie na úrovni absolventa magisterského nebo inženýrského studijního programu chemie.

Osnova přednášek:

1)Úvod do problematiky, přehled potřebných matematických nástrojů.

2)Přenos hybnosti: Viskozita. Laminární proudění. Rozdělení rychlostí pro případ více nezávisle proměnných. Turbulentní tok.

3)Přenos energie: Tepelná vodivost. Energetické bilance a rozdělení teplot v pevné látce a při laminárním toku. Vztahy pro neizotermální systémy. Přenos energie zářením.

4)Přenos hmoty. Konvektivní a difúzní tok. Rozdělení koncentrací v pevné látce a v laminárně tekoucí kapalině.

5)Vztahy pro multikomponentní systémy. Aplikace v chemii a chemickém inženýrství.

6)Aplikace řešení difúzní rovnice v chemii a ekologii.

7)Metoda radioaktivního značkovače a difúze.

8)Transportní procesy v jaderné chemii, radiační chemii a radioekologii.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Doktorand získá (1) znalosti o významu základních vztahů popisujících transport (přenos) hybnosti, energie a hmoty a o předpokladech, které při jejich odvození byly učiněny. To mu umožní hlouběji porozumět aplikovatelnosti těchto vztahů při řešení technických problémů a problémů transportu kontaminantů v životním prostředí a

(2) schopnosti tyto transportní procesy posuzovat v kontextu řešení, např., migračních procesů v oblasti životního prostředí, ale také s ohledem na jejich platnost a využitelnost za daných podmínek.

Studijní materiály:

Základní:

1.R.B. Bird, W.E. Stewart, E.N.: Lightfoot: Transport Phenomena, 2002, Wiley & Sons, London.

2.M. Císlerová., T .Vogel: Transportní procesy, 1999, Vydavatelství ČVUT, Praha.

Doporučená:

3.A.Gosman, Č. Jech.: Jaderné metody v chemickém výzkumu, 1989, Academia, Praha.

4.R. Černý: Fyzika ? Transportní jevy, 1993, Vydavatelství ČVUT, Praha.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: