Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2023/2024

Tepelné procesy a výměníky tepla

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
2181117 Z,ZK 5 3P+1.7C+0.3L česky
Garant předmětu:
Martin Dostál
Přednášející:
Tomáš Dlouhý, Martin Dostál, Jan Havlík
Cvičící:
Tomáš Dlouhý, Martin Dostál, Jan Havlík, Stanislav Solnař
Předmět zajišťuje:
ústav procesní a zpracovatelské techniky
Anotace:

Teoretické základy termodynamických a hydrodynamických výpočtů výměníků tepla a jejich konstrukce. Termodynamické výpočty a konstrukce odparek a sušáren. Tepelné zpracování potravinářských látek a nekonvenční metody ohřevu (přímý ohmický ohřev a ohřev mikrovlnný). S principem jednotlivých procesů a stanovováním procesních charakteristik zařízení se studenti seznámí v rámci laboratorních cvičení v poloprovozní laboratoři ústavu.

Požadavky:
Osnova přednášek:

1. Výměníky tepla. Rozdělení a jejich konstrukční uspořádání. Standard TEMA.

2. Tepelné a hydrodynamické výpočty výměníků tepla. Látková, entalpická a exergetická bilance, přestup tepla a tlaková ztráta ve výměníku tepla. Návrhový a kontrolní výpočet výměníku tepla – metoda LMTD, termické účinnosti a Roetzel-Spang (Heat Atlas).

3. Metody řešení diferenciálních rovnic teplotních profilů v trubkových a kompaktních výměnících tepla (Luo, Li, Roetzel). Zonální metoda.

4. Součinitel prostupu tepla. Součinitelé přestupu tepla a tlakové ztráty v deskovém výměníku tepla a trubkovém výměníku tepla (Martin, Bell-Delaware).

5. Fouling ve výměnících tepla. Intenzifikace přenosu tepla (úpravy geometrie teplosměnného povrchu, vířiče, nanočástice).

6. Kompaktní výměníky tepla. Žebrované výměníky tepla. Vliv žebrování.

7. Optimalizace výměníků tepla a jejich sítí (EGM, PINCH)

8. Experimentální měření přestupu tepla a tlakové ztráty výměníku tepla a vytvoření matematického modelu. Experimentální metody měření součinitele přestupu tepla.

9. Přestup tepla při objemovém i konvektivním varu (Chen) a kondenzaci (Nusselt). Ohřev a chlazení vsádek.

10. Odpařování a konstrukce odpařovacích aparátů. Zvýšení bodu varu. Jedno a vícestupňové odpařovací stanice. Metody využití brýdových par (termokomprese, mechanická komprese, tepelné čerpadlo).

11. Sušení a sušící aparáty. Kontaktní, konvektivní a rozprašovací sušení. Sušení v jedno a vícestupňových aparátech. Charakteristiky sušícího prostředí a sušené látky (diagram vlhkého vzduchu, sorpční izotermy).

12. Látkové a energetické bilance sušícího procesu. Matematické modely první a druhé fáze sušení. Modely rozprašování a sušení kapek.

13. Tepelné zpracování potravinářských látek. Nekonvenční metody ohřevu (přímý ohmický ohřev, mikrovlnný ohřev).

Osnova cvičení:
Cíle studia:
Studijní materiály:

* Šesták, J. Žitný, R.: Tepelné pochody II, vydavatelství ČVUT (1997)

* Serth, R. W.: Process heat transfer: principles and applications, Elsevier Academic Press (2007)

* VDI Heat Atlas, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg (2010)

* Standards of the Tubular Exchangers Manufacturers Association, TEMA, New York (2007)

* Elektronické zdroje (ScienceDirect, IOP, SpringerLink, Wiley Online Library)

Poznámka:
Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2023/2024:
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
místnost T4:A2-259
Solnař S.
Havlík J.

16:00–17:30
(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Učebna 259
Čt
místnost T4:C2-438
Dostál M.
Dlouhý T.

16:00–18:30
(přednášková par. 1)
Dejvice
Posluchárna 438

Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 25. 6. 2024
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese https://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet5901406.html