Vícefázová proudění

Garant předmětu:

Václav Matoušek

Přednášející:

Václav Matoušek

Cvičící:

Václav Matoušek

Předmět zajišťuje:

katedra hydrauliky a hydrologie

Anotace:

Předmět poskytuje pokročilé poznatky o proudění dvou- a třífázových směsí (kombinace fází kapalina – pevná částice – plyn) v aplikacích pro napjatou hladinu (tlakové potrubí) a volnou hladinu (kanál, koryto, stoka). Diskutovány jsou základní fyzikální zákonitosti proudění směsí, důraz je kladen na popis mechanismů řídících chování směsi (disperze, sedimentace, tření na rozhraní proudu a vnitřní tření včetně projevů newtonského a nenewtonského chování atd.). Představeny jsou teorie a na nich založené výpočetní modely a jejich použití je demonstrováno na praktických příkladech, např. čerpání a dopravy kalů v technologických procesech, hydraulické dopravy sypanin potrubím či pohybu splavenin říčními a bystřinnými koryty. Uvedeny jsou i příklady aplikace vícefázových proudění v komerčních výpočetních softwarech včetně CFD (Computational Fluid Dynamics) softwarů. Studentovi přidělené konkrétní téma je rozvedeno v jeho seminární práci.

Požadavky:

bez požadavků

Osnova přednášek:

Vlastnosti fází (plynná, kapalná, pevná) a jejich směsí

Zákony zachování pro vícefázová proudění

Přenosové jevy

Kinetická teorie granulárního proudu

Matematické modelování - přístupy a strategie

Fyzikální modelování - experimenty a modelová podobnost

Praktické aplikace: potrubní hydraulická doprava sypanin v newtonské nosné kapalině

Praktické aplikace: potrubní hydraulická doprava sypanin v nenewtonské nosné kapalině

Praktické aplikace: čerpání newtonských a nenenwtonských směsí

Praktické aplikace: pohyb splavenin v korytech

Praktické aplikace: proudění směsi plyn-kapalina nebo plyn-pevné částice v potrubí

Praktické aplikace: fluidizace

Osnova cvičení:

Předmět nemá cvičení.

Cíle studia:

Porozumět základním principům a mechanismům řícím vícefázová proudění. Naučit se řešit problémy inženýrské praxe týkající se dvou- a třífázových proudění.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

•BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.

•GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.

•Relevantní články v odborné literatuře včetně publikací indexovaných v databázích Web of Science a Scopus.

Doporučená literatura:

•CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.

•WILSON, Kenneth, C., ADDIE, Graeme, C., SELLGREN, A. a Ronald CLIFT. Slurry Transport Using Centrifugal Pumps. Springer Science & Business Media, ©2006. 432 s. ISBN 0-387-23263-X.

Poznámka:

VH,MSI

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: