Malé vodní turbíny

Přednášející:

Jan Melichar (gar.)

Cvičící:

Jan Melichar (gar.)

Předmět zajišťuje:

ústav mechaniky tekutin a termodynamiky

Anotace:

Vodní energie, vývoj a principy yužití. Možnosti využití vodních toků v ČR. Typická řešení malých vodních elektráren, základní rozdělení vodních turbín. Základy teorie a metodiky návrhu vybraných vodních turbín. Konstrukční řešení malých vodních turbín, výroba v ČR. Základy teorie podobnosti. Čerpadla v turbínovém chodu.

Požadavky:

Mechanika tekutin, P, 212 1501

Osnova přednášek:

1. Vodní energie a její využívání. Rozdíly mezi malou a velkou vodní elektrárnou (ukázky prospektů). Uplatnění a význam malých vodních elektráren. Rozdělení malých vodních elektráren.

2. Hydroenergetický potenciál vodního toku (teoretický až technicky využívaný). Základní parametry hydroenergetického díla (spád a průtok) a způsoby jejich stanovení. Úvod do pojmu vodní turbína (ukázky - od historických až po současné moderní typy).

3. Rozdělení hydraulických strojů, začlenění turbín v oboru. Specifikace pojmu hydraulická energie. Rozdělení vodních turbín. Základní typy turbín (hlavní konstrukční součásti) a jejich bližší charakteristika.

4. Hlavní a přidružené parametry turbíny. Ztráty energie ve vodní elektrárně a v turbíně.

5. Eulerova energetická rovnice, odvození a význam. Měrné otáčky turbíny. Volba optimálního typu turbíny.

6. Základní koncepční a návrhové směrnice pro řešení zařízení pro přívod vody k rozváděcímu ústrojí a zařízení pro odvod vody od turbíny (přivaděč, spirála, sací trouba).

7. Podstata řešení rozváděcího ústrojí (rozváděcí kolo přetlakových turbín, natáčecí ústrojí rozváděcích lopatek, regulační ústrojí rovnotlakých turbín). Tvary oběžných kol, tvary a počty lopatek.

8. Principy řešení oběžného kola Francisovy, Kaplanovy, Peltonovy a Bánkiho turbíny.

9. Principy řešení oběžného kola Francisovy, Kaplanovy, Peltonovy a Bánkiho turbíny.

10. Účel modelování a základní typy podobnosti. Parametry podobných strojů, přepočtové vztahy. Jednotkové parametry a charakteristiky vodních turbín.

11. Možnosti použití hydrodynamických čerpadel jako malých vodních turbín.

12. Zápočtový test.

Osnova cvičení:

Příklady navazující přednášky (např. parametry turbíny, ztráty energie v přivaděči, hrubý odhad výroby elektrické energie v malé vodní elektrárně, volba optimálního typu turbíny).

Cíle studia:

Předmět je určen posluchačům 2. (příp. 1.) ročníku navazujícího magisterského studijního programu, studujícím obor Energetické stroje a zařízení. Cílem je seznámit podrobněji zájemce z řad studentů s možnostmi a způsoby hospodárného využití místních zdrojů vodní energie (o výkonech do 10 MW) a dále s vlastnostmi, konstrukcí, projekčními hledisky i provozem malých vodních turbín.

Studijní materiály:

Základní:

Melichar J.: Malé vodní turbíny. Skripta, strojní fakulta ČVUT Praha, 2000.

Melichar, J., Vojtek, J., Bláha, J.: Malé vodní turbíny, konstrukce a provoz. 1. vyd. Praha, Vydavatelství ČVUT, 1998.

Doporučené:

Bláha J., Brada K.: Hydraulické stroje - technický průvodce. SNTL Praha, 1991.

Nechleba M.: Vodní turbíny, jejich konstrukce a příslušenství. SNTL Praha, 1964.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

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
St
Čt	místnost T4:C1-310 Melichar J. 12:30–14:00 (přednášková par. 1) Dejvice Ucebna 310
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů: