Přenos hybnosti, tepla a hmoty

Garant předmětu:

Tomáš Jirout

Přednášející:

Martin Dostál, Tomáš Jirout

Cvičící:

Vojtěch Bělohlav, Martin Dostál, Tomáš Jirout, Adam Krupica, Jiří Moravec, Jan Skočilas, Stanislav Solnař

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:

Úvod do přenosových jevů. Základy tenzorového počtu.

Základní bilanční rovnice. Základní rovnice přenosu, materiální derivace. Rovnice kontinuity. Bilance hybnosti - Cauchyho rovnice. Bilance momentu hybnosti.

Kinematika proudění tekutin. Konstitutivní rovnice. Základy inženýrské reologie.

NavierStokesova rovnice.

Inspekční analýza Navier-Stokesovy rovnice. Limitní případy řešení Navier-Stokesovy rovnice. Inženýrská Bernoulliova rovnice. Mezní vrstva.

Přenos hybnosti při turbulentním proudění. Diferenciální rovnice mechanické energie. Bilance vnitřní energie a entalpie.

Fourier-Kirchhoffova rovnice. Stacionární vedení tepla v tělese bez vnitřního zdroje tepla. Vícerozměrné případy vedení tepla.

Stacionární vedení tepla v tělese s vnitřním objemovým zdrojem tepla. Nestacionární vedení tepla.

Přenos tepla při nucené konvekci. Podobnost přenosu hybnosti a tepla.

Přirozená a smíšená konvekce. Přenos tepla při fázových změnách.

Přenos tepla zářením.

Přenos hmoty - základní pojmy, koncentrace. Základní rovnice přenosu hmoty. Stacionární přenos hmoty.

Přenos hmoty - nestacionární difúze, konvektivní přenos, přenos mezi fázemi. Podobnost mezi přestupem tepla a hmoty.

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:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• 10 62 67 00 BTZI 2012 P základ (povinný předmět programu)
• 11 68 73 00 BTZI 2012 K základ (povinný předmět programu)
• 02 26 31 34 BSTR EPT 2012 P základ (povinný předmět programu)
• 03 26 31 36 BSTR IAT 2012 P základ (povinný předmět programu)
• 04 26 31 38 BSTR KPP 2012 P základ (povinný předmět programu)
• 06 40 45 48 BSTR EPT 2012 K základ (povinný předmět programu)
• 07 40 45 50 BSTR IAT 2012 K základ (povinný předmět programu)
• 08 40 45 52 BSTR KPP 2012 K základ (povinný předmět programu)
• 05 40 45 46 BSTR TZP 2012 K základ (povinný předmět programu)
• 05 40 45 46 DSTR TZP 2012 K základ (povinný předmět programu)
• 06 40 45 48 DSTR EPT 2012 K základ (povinný předmět programu)
• 07 40 45 50 DSTR IAT 2012 K základ (povinný předmět programu)
• 08 40 45 52 DSTR KPP 2012 K základ (povinný předmět programu)
• 10 62 67 00 DTZI 2012 P základ (povinný předmět programu)
• 11 68 73 00 DTZI 2012 K základ (povinný předmět programu)
• B TZSI 2021 - prezenční (povinný předmět programu)